Dmitrij Ivanovič Mendelejev: životopis

Dmitrij Ivanovič Mendelejev bol ruský chemik, ktorý žil v rokoch 1834 - 1907. Je objeviteľom periodického zákona prvkov z roku 1869. Mendelejev publikoval svoju prvú tabuľku prvkov v časopise Ruské chemické spoločnosti v roku 1869, o rok neskôr potom predložil presnejšiu tabuľku, doplnenú o dalšie prvky. Práca z roku 1870 mala názov „Prirodzená sústava prvkov a jej použitie pre udanie vlastností prvkov dosiaľ neobjavených“.
K nejslávnejším objavom predpovedaných prvkov patril objav eka-alumínia (Ga), eka-bóru (Sc) a najmä eka-silícia (Ge), ktorého vlastnostiam Mendelejev venoval najviac pozornosti. Gállium objavil v roku 1875 Lécoq de Boisbaudran (1838 - 1912)spektrálnou analýzou vo sfalerite, skandium roku 1879 Lars Frederik Nilson (1840 - 1899) pri štúdiu zlúčenín prvkov vzácnych zemín a germánium roku 1886 Clemens Winkler (1838 - 1904) pri analýze nerastu argyroditu. Objav germánia sa stal trumfom objavu periodického zákona. Geniálnosť Mendelejevovho usporiadania prvkov, ktorá je prejavom pochopenia prirodzeného vzťahu medzi prvkami, potvrdilo štúdium röntgenových spektier a kvantová mechanika. Len v pôvodnej formulácii periodického zákona došlo k zmene: výraz „atómová váha“ bol nahradený výrazom atómové (teraz protónové) číslo. Podnetom k tomu boli výskumy rádioaktivity a röntgenových spekter, pri ktorých zistil britský fyzik Henry Gwyn-Jeffreys Moseley (1887 - 1915) vzťah medzi vlnočtom spektrálnej čiary K-série röntgenového spektra a poradovým číslom prvku v periodickej sústave. Mendelejev publikoval asi 400 prác (vrátane prác z fyziky a metrológie), napr. práce o pôvode ropy a o jej priemyslovom spracovaní, o roztokoch. Napísal vynikajúcu učebnicu Základy chémie.

Ešte pred Mendelejevovým objavom sa mnoho vedcov pokúšalo zoradiť prvky. Prvé pokusy na tomto základe vykonali najmä J. W. Döbreiner (pravidlo triád 1817), A. E. B. de Chancourtois (telurická skrutka 1862), J. A. R. Newlands (ákon oktáv 1864) a L. Meyer (1870). Formulovaním periodického zákona D. I. Mendelejevom v r. 1869 sa vyjadrila prirodzená súvislosť medzi prvkami a tá skutočnosť, že počet prvkov a ich vlastnosti nie sú náhodné, ale zákonité. Nasledujúce upresnenie pojmu chemický prvok súviselo s vývinom teórie štruktúry atómu. Ukázalo sa, že atómy, ktoré tvoria chemické prvky, nie sú ďalej nedeliteľné, ba dokonca, že ani atómy toho istého prvku nemusia mať všetky vlastnosti (napr. hmotnosť) totožné. Mendelejevov perodický zákon znie: Vlastnosti prvkov sú periodickými funkciami ich atómových čísiel. Táto periodicita vlastností prvkov je priamo podmienená práve periodicitou vo výstavbe vonkajších elektrónových vrstiev ich atómov pri narastaní počtu elektrónov. Moderná teória štruktúry atómu odkryla veľký fyzikálny význam periodického zákona a ukázala, že tento zákon je priamym dôsledkom zákonitostí v štruktúre atómov jednotlivých prvkov.

Ďalšie významné obdobie periodického zákona súviselo so zistením, že periodické vlatnosti prvkov závisia nie priamo od relatívnej atómovej hmotnosti, ale od atómového čísla, ktoré jednoznačne určuje umiestnenie každého prvku v periodickej sústave a možno ho presne zistiť z charakteristického röntgenového spektra prvkov. Mendelejevom zistená periodická závislosť vlastností prvkov od relatívne atómovej hmotnosti súvisí s tým, že náboj jadra, počet protónov a hmotnosť jadra určená úhrnným počtom protónov a neutrónov sa menia takmer proporcionálne. Uvedené poznatky síce spresnili formuláciu periodického zákona, avšak základná myšlienka vyslovená Mendelejevom, ostala v podstate nezmenená. Ukázalo sa, že sú pravdivé slová Mendelejeva „... periodickému zákonu v budúcnosti nehrozí zánik, ale len dobudovanie a vývin“.

D. I. Mendelejev analyzujúc jednotlivé efekty pri rozpúšťaní, vypracoval v roku 1887 tzv. chemickú teóriu roztokov. Podľa tejto teórie je rozpúšťanie procesom nielen fyziklnym, ale aj chemickým, lebo molekuly rozpúšťadla reagujú s časticami rozpúšťanej látky a vytvárajú s nimi viac alebo menej labilné zlúčeniny rôzneho zloženia.