mgr inż. Marek Wawrzyniak      

"Będą się pojawiać i umierać nowe teorie, wspaniałe uogólnienia. Nowe poglądy będą zmieniać nasze już przestarzałe pojęcia o atomie i elektronie. Wielkie odkrycia i eksperymenty będą negować przeszłość i odkrywać na dzisiaj nieprawdopodobne według nowości i szerokości horyzonty - wszystko to będzie przychodzić i odchodzić, ale prawo okresowości D.I Mendelejewa będzie zawsze żyć i kierować poszukiwaniami" [Fersman A. E. (Cyt. za: Buckus, 1984, s. 12)]

 Urodzony w 1834 roku Tobolsku na Syberii - miejscu zsyłek więźniów politycznych carskiej Rosji. Był najmłodszy z szesnaściorga dzieci Iwana Pawłowicza Mendelejewa i Marii Korniłowej. Ojciec Dymitra - nauczyciel filozofii, polityki i sztuk pięknych - niestety na skutek bielma stracił wzrok i tuż po przyjściu na świat Dymitra musiał zrezygnować z pracy w gimnazjum. Otrzymywał niewielką emeryturę, a sprawami rodziny kierowała energiczna i zdolna małżonka, pochodząca ze znanej syberyjskiej rodziny, aby utrzymać tak liczną rodzinę założyła wytwórnię szkła. Dzieciństwo Mendelejewa było odzwierciedleniem ambicji intelektualnych Rosji XIX wieku. W 1841 roku rozpoczął naukę w gimnazjum w tym mieście. Młody Mendelejew nie lubił łaciny i przedmiotów klasycznych, ale wcześnie zajął się fizyką i matematyką.. Ukończył je w 1849 roku. Gdy matka dowiedziała się o jego wyjątkowych zdolnościach, pojechała z nim do Petersburga i załatwiła mu miejsce w Głównym Instytucie Pedagogicznym. Chłopiec miał 15 lat, gdy zmarł mu ojciec; kilka lat później przeżył śmierć matki. Sam Mendelejew też otarł się o śmierć, nabawiwszy się gruźlicy. Jeden z lekarzy orzekł wówczas, że nie pozostało mu już wiele życia. Mendelejew poprosił o konsultację Nikołaja Pirogowa, słynnego rosyjskiego lekarza, który powiedział mu, że wprost przeciwnie, przeżyje wszystkich swoich lekarzy. Istotnie, zdrowie Mendelejewa uległo zasadniczej poprawie w 1856 roku, w tym samym roku, w którym uzyskał tytuł magistra chemii. Przez kilka lat nauczał na uniwersytecie w Petersburgu. W latach 1859-1861 przebywał na stażu naukowym w Heidelbergu, gdzie prowadził badania w laboratorium Bunsena oraz w swoim laboratorium domowym. Przebywając na stażu Mendelejew zapoznał się z wieloma wybitnymi chemikami tamtych czasów. Było to możliwe między innymi dzięki jego udziałowi (we wrześniu 1860 r.) w obradach I Międzynarodowego Kongresu Chemików w Karlsruhe.
Po powrocie do Rosji (luty 1861 r.) D. I. Mendelejew prowadzi na uniwersytecie w Petersburgu wykłady z chemii organicznej. Od stycznia 1864 r. Mendelejew pracuje na stanowisku profesora w Petersburskim Instytucie Technologicznym i jednocześnie na stanowisku docenta na Uniwersytecie. W 1865 roku broni pracę doktorską. W październiku 1867 r. obejmuje katedrę chemii na Uniwersytecie w Petersburgu, którą kieruje do 1890 roku, później był (1892-1907) dyrektorem Głównego Urzędu Miar i Wag.
W 1896 roku, badając ciężar atomowy różnych pierwiastków, ustalił zależność ich właściwości od ciężaru atomowego. Sformułował wówczas prawo, zwane prawem okresowości, głoszące, że właściwości pierwiastków chemicznych zmieniają się okresowo przy ich uszeregowaniu według ciężaru atomowego. Na tej podstawie uszeregował wszystkie 63 znane wówczas pierwiastki według ich ciężaru atomowego w taki sposób, że wykazują one periodyczną powtarzalność właściwości chemicznych i fizycznych. Taka klasyfikacja nazywa się układem okresowym pierwiastków. W marcu 1869 r. opracowuje pierwszą tablicę pierwiastków chemicznych.
Możliwe, że gdyby nie studenci, nigdy nie zestawiłby układu okresowego. Kiedy zatrudniono go w katedrze chemii w 1867 roku, Mendelejew nie mógł znaleźć przyzwoitego podręcznika dla swoich słuchaczy. Sam zabrał się, więc do pisania. Widział chemię jako "naukę o masie" - znowu pojawia się ten problem masy - i w podręczniku zawarł prosty pomysł porządkowania pierwiastków w zależności od ciężaru atomowego.
Doszedł do tego układając karty. Na osobnych kartkach zapisał symbole pierwiastków wraz z ich ciężarem atomowym i rozmaitymi innymi własnościami (na przykład: sód - aktywny metal, argon - gaz szlachetny). Lubił pasjanse, postawił, więc sobie jeden z pierwiastków. Przesuwał karty tak, aby ułożyć je w porządku wzrastających ciężarów atomowych. Odkrył wtedy pewien "rytm". Podobne własności chemiczne występowały u pierwiastków znajdujących się, na co ósmym miejscu. Na przykład lit, sód i potas są chemicznie aktywnymi metalami, a ich pozycje mają numery 3, 11 i 19. Podobnie wodór (1), fluor (9) i chlor (17) są aktywnymi gazami. Mendelejew ułożył, więc karty tak, by leżały w ośmiu pionowych kolumnach zawierających pierwiastki o podobnych własnościach.
Zrobił jeszcze jedną nieortodoksyjną rzecz: nie czuł się zobligowany do zapełnienia wszystkich pustych miejsc. Wiedział, że, tak jak w pasjansie, niektóre potrzebne karty kryją się w talonie. Chciałby można było odczytywać dane nie tylko ukryte w rzędach, ale i w kolumnach tabeli. Jeśli jakieś miejsce wymagało pierwiastka o konkretnych własnościach, a taki pierwiastek nie był znany, to pozostawiał je puste, zamiast na siłę dopasowywać do niego istniejące pierwiastki. Nawet nadawał nazwy tym antycypowanym pierwiastkom za pomocą przedrostka "eka-" (w sanskrycie eka znaczy jeden). Na przykład nazwy eka-glin i eka-krzem otrzymały puste miejsca znajdujące się odpowiednio pod glinem i krzemem.
Te luki w tablicy były jednym z powodów, dla których tak bardzo wyśmiewano Mendelejewa. Ale pięć lat później, w 1875 odkryto gal, który okazał się eka-glinem, ze wszystkimi przewidzianymi przez Mendelejewa własnościami. W 1886 roku odkryto german, który z kolei okazał się eka-krzemem. Ten chemiczny pasjans nie był tak zwariowany, jak się niektórym zdawało.
Jednym z czynników, który umożliwił powstanie tablicy Mendelejewa, był wzrost dokładności, z jaką chemicy mierzyli ciężar atomowy pierwiastków. Mendelejew sam poprawił wartości przypisywane ciężarom atomowym kilku pierwiastków, co nie przysporzyło mu przyjaciół wśród tych ważnych uczonych, których wyniki zakwestionował.
Aż do odkrycia jądra i kwantowych własności atomu nikt nie rozumiał, skąd brała się regularność obserwowana w układzie okresowym. W rzeczy samej, na początku ogarnęło uczonych zniechęcenie na skutek całego tego układu okresowego. Było ponad pięćdziesiąt substancji, zwanych pierwiastkami, podstawowymi składnikami Wszechświata, które z definicji nie podlegały dalszym podziałom. Oznaczało to 50 rodzajów atomów, a liczba ta wkrótce wzrosła do ponad 90. Daleka droga dzieliła nas wtedy od elementarnych cząstek materii. Uczeni patrzący na układ okresowy u schyłku XIX wieku z rozpaczy chyba rwali sobie włosy z głów. Gdzież jest ta prostota i jedność, której poszukiwaliśmy przez ponad dwa tysiące lat? Niemniej porządek, jaki Mendelejew dostrzegł w ogólnym chaosie, zdawał się wskazywać na głębiej ukrytą prostotę. Patrząc retrospektywnie, układ i regularność tablicy okresowej głośno domagały się atomu charakteryzującego się jakimś rodzajem struktury wewnętrznej, o powtarzającej się regularności. Chemicy nie byli jednak jeszcze przygotowani na to, by porzucić koncepcję mówiącą, że ich atomy - wodór, tlen itd. - są niepodzielne. Bardziej skuteczny atak nadszedł z innej strony.
Nie wińmy Mendelejewa za złożoność układu okresowego. On tylko, najlepiej jak potrafił, starał się uporządkować bałagan. Robił to samo, co wszyscy dobrzy uczeni: poszukiwał porządku ukrytego wśród złożoności. Nie doczekał się uznania ze strony kolegów. Nikt mu też nie dał Nagrody Nobla, choć żył jeszcze przez parę lat po jej ufundowaniu. Jedynie jego studenci uhonorowali go najwyższym hołdem, jaki można złożyć nauczycielowi. W 1907 roku grupa studentów uczestniczących w pogrzebie Mendelejewa niosła wysoko nad głowami transparent z układem okresowym. Pozostawił nam po sobie słynną tablicę, którą znaleźć można w każdym laboratorium, w każdej pracowni chemicznej, we wszystkich szkołach świata.
Mendelejew na podstawie własności znanych pierwiastków sąsiednich przewidział niektóre ich własności fizyczne i chemiczne, a także wskazał, gdzie należy ich poszukiwać. Na tej podstawie odkryto gal - ekaglin, skand - ekabor i german - ekakrzem.
Odkryte w ostatnich latach ubiegłego wieku gazy szlachetne He, Ne, Ar, Kr oraz Xe znalazły swoje miejsce w układzie okresowym w grupie dziewiątej (zerowej). Są to pierwiastki całkowicie bierne, niereagujące z innymi. Ich ciężary atomowe okazały się takie, że całą grupę Mendelejew mógł umieścić za grupą VIII oraz mógł uznać je za rodzinę główną w grupie zerowej. Za jedną z podstaw układu okresowego przyjął Mendelejew zasadę wzrostu ciężaru atomowego w okresach. Musiał jednak odstąpić od tej zasady w trzech przypadkach. Musiał umieścić pierwiastek cięższy przed lżejszym, aby zachować zgodność w grupie.

Te trzy przypadki uznane zostały za wyjątki ogólnej zasady układu pierwiastków w okresach.
Po wyjaśnieniu budowy atomów okazało się, że miejsca wszystkich pierwiastków są właściwe i że nie ma żadnych wyjątków, jeśli za podstawę klasyfikacji przyjmie się liczbę porządkow, a nie ciężar atomowy. Liczba porządkowa ma prosty związek z budową atomu, odpowiada bowiem ilości protonów w jądrze.
Nawet pierwiastki otrzymane w ciągu ostatnich kilkunastu lat metodą sztucznych przemian jądrowych znalazły swe miejsce w układzie okresowym. Okazało się, że tworzą one rodzinę pierwiastków w okresie siódmym, zwaną rodziną aktynowców. Aktynowce mają ciężar atomowy większy od ciężaru atomowego uranu i z tego powodu zostały nazwane również pierwiastkami pozauranowymi lub transuranami.
Do chwili wprowadzenia układu okresowego odkrycie nowego pierwiastka zależało od dokładności analitycznej badacza, jego spostrzegawczości, a przede wszystkim od szczęśliwego przypadku. Tablica Mendelejewa postawiła jasny cel poszukiwań i podała chemikom nić przewodnią w ich pracy odkrywczej.
Przewidział również istnienie temperatury krytycznej gazów.
Podał obecnie stosowaną postać równania stanu gazów doskonałych

Prowadził badania nad tzw. katalizą, chemiczną teorią roztworów oraz powstaniem ropy naftowej.
Mendelejew uważał, że ropa naftowa powstała w reakcjach chemicznych węglików metali, wchodzących w skład jądra Ziemi z wodą. Reakcje te prowadziły rzekomo do powstania węglowodorów.
Prowadził badania nad tzw. katalizą, chemiczną teorią roztworów oraz powstaniem ropy naftowej. Mendelejew uważał, że ropa naftowa powstała w reakcjach chemicznych węglików metali, wchodzących w skład jądra Ziemi z wodą. Reakcje te prowadziły rzekomo do powstania węglowodorów.
Współcześnie powszechnie przyjęta jest teoria Englera, Hoefera i Radziszewskiego, wywodząca pochodzenie ropy naftowej z dawnych morskich organizmów żywych.
Wniósł duży wkład w badania w dziedzinie metrologii i oraz w zakresie zastosowań nauk przyrodniczych. Opracował metodę produkcji prochu bezdymnego.
W Londynie Towarzystwo Chemiczne przyznało Mendelejewowi jedno z najwyższych odznaczeń w świecie naukowym - medal Davy'ego. W 1894 r. Mendelejew uzyskuje honorowe doktoraty dwóch Uniwersytetów angielskich - (Oxford i Cambridge). W 1905 r. Królewskie Towarzystwo (Royal Society) w Londynie przyznało Mendelejewowi swoje najwyższe odznaczenie - medal Copley'a.
W 1862 roku, za namową siostry poślubił Teodozję Leszczową, z którą miał dwoje dzieci, syna i córkę. Małżeństwo jednak nie było szczęśliwe ze względu na zbyt wielką różnicę charakterów. Nieustanne kłótnie spowodowały, że wkrótce Dymitr i Teodozja znaleźli się w separacji i zamieszkali oddzielnie, potem rozwiedli się. Będąc już dobrze po czterdziestce zakochał się bez pamięci w siedemnastoletniej studentce sztuki Annie Popowej i uganiał się za nią jak młokos, nie bacząc na to, że jest znaną osobistością publiczną. Rodzice Anny chcieli, aby córka spokojnie kontynuowała studia, toteż wysłali ją do Włoch. Ale Mendelejew pojechał za nią. Anna zgodziła się na małżeństwo pod warunkiem uzyskania przezeń formalnego rozwodu z pierwszą żoną. Dymitr powrócił do Rosji i ustaliwszy odpowiednie warunki finansowe dla Teodozji i dzieci z pierwszego małżeństwa, uzyskał rozwód. Tymczasem okazało się, że obowiązujące w Rosji przepisy prawne, zarówno cywilne, jak kościelne, zabraniają powtórnego małżeństwa wcześniej niż w siedem lat po rozwodzie. Zdesperowany Mendelejew zaczął szukać popa, który zgodziłby się za wysokim wynagrodzeniem złamać zakaz i połączyć go z Anną węzłem małżeńskim od razu. Poszukiwania się powiodły i za dziesięć tysięcy rubli Mendelejew dopiął swego. W parę dni po ślubie w 1882 roku rzecz się wydała, popowi odebrano sutannę, ale sławnego Mendelejewa władze pozostawiły w spokoju, chociaż według prawa był wciąż jeszcze bigamistą! Sprawa stała się głośna. Niedługo potem pewien arystokrata rosyjski także chciał uzyskać zgodę na powtórne małżeństwo przed upływem ustawowych siedmiu lat od rozwodu. Kiedy zwrócił się z petycją do cara, powołując się na przykład Mendelejewa, ten mu odpowiedział: To prawda, że Mendelejew ma dwie żony, ale przecież mam tylko jednego Mendelejewa. Drugie małżeństwo Mendelejewa było nadzwyczaj udane i szczęśliwe. Anna wprowadziła męża w świat sztuki i, jak mówiono, trochę go ucywilizowała. Rozumiała też zmienne nastroje męża i jego nawyki. Pod koniec życia, podobnie jak ojciec tracił wzrok z powodu bielma, ale udana operacja katarakty w 1903 roku przywróciła mu wzrok w obu oczach. Zmarł w 1907 roku na zapalenie płuc.
Był autorem więcej niż 400 prac naukowych między innymi w zakresie fizyki, chemii i nauki pogranicza - chemii fizycznej, m. in. "Organiczeskaja chimija" i "Osnowy chimii". Oprócz tego pozostawił po sobie szereg rękopisów. Jego nazwisko związane jest nie tylko z prawem okresowości. Innym wybitnym jego odkryciem była chemiczna teoria roztworów. Dorobek publikacyjny Mendelejewa przechowywany jest w Muzeum - Archiwum na Uniwersytecie im. A.A. Żdanowa w Sankt Petersburgu.

Literatura
      - Encyklopedia multimedialna PWN
      - "Jak to działa" Dawid Macaulay
      - Wikipedia - wolna encyklopedia
      - "Wielcy i więksi" - Kwartalnik Historii Nauki i Techniki "Z badań nad dziejami Chemicznej atomistyki"
      - Wikipedia - wolna encyklopedia