Dmitrij Ivanovic Mendeleev

Mendeleev und das 19. Jahrhundert

Das 19. Jahrhundert war nicht nur ein Jahrhundert großer politischer Umwandlungen. Auch Wissenschaft und Wirtschaft erfuhren große Veränderungen.

Das Bessemer-Verfahren von 1861, das Siemens-Martin-Verfahren von 1869 sowie das 1878 eingeführte Thomas-Verfahren bewirkten große Veränderungen in der Eisenindustrie und ermöglichten die Herstellung neuer und besserer Maschinen.

In Jena entstand durch CARL ZEISS (1816-1888) das Zentrum der optischen Industrie, das nicht nur in Deutschland sondern lange Zeit auch weltweit seinesgleichen suchte.

1866 folgte die Entwicklung des elektrodynamischen Prinzips durch WERNER SIEMENS (1816-1892). Damit ermöglichte dieser, dass ab 1882 elektrischer Strom durch Hochspannungsleitungen geführt werden konnte.

THOMAS EDISON (1847-1931) entwickelte im gleichen Jahr die Glühbirne. Mit diesen wichtigen Erfindungen und Entwicklungen entstand auch ein neuer Industriezweig, die Elektroindustrie, die Elektromotoren, Dynamomaschinen, Kabel, Schaltanlagen, Glühlampen usw. herstellte.

Höhepunkt dieses Siegeszugs der Elektrotechnik war damals wohl die Entwicklung der 1. Elektrischen Lokomotive.

Die Entwicklung des Periodensystems

DIMITRIJ IVANOVIC MENDELEEV wurde am 8. Februar 1834 in Tobolsk, in Sibirien geboren. Sein Vater war Lehrer am Gymnasium.

An der physikalisch-mathematischen Fakultät des Pädagogischen Instituts in St. Petersburg begann MENDELEEV 1850 seine Ausbildung. Einer seiner Lehrer war VOSKRESENSKI. Nach seiner Graduierung wirkte MENDELEEV zunächst als Gymnasiallehrer in Simferopol und ging dann später nach Odessa.

Seine Abschlussarbeit in St. Petersburg hatte MENDELEEV über den Isomorphismus und dessen Beziehungen zu Form und Zusammensetzung geschrieben. Ein Jahr später verteidigte er ebenfalls an der Universität in St. Petersburg seine Dissertation zu spezifischen Volumina.

Etwa aus der gleichen Zeit stammt seine Arbeit über Atommassen. All diese Arbeiten MENDELEEVs waren später für die Aufstellung des Periodensystems von Nutzen. Ebenfalls in das Jahr 1856 fiel die Verteidigung MENDELEEVs zweiter Dissertation, seiner Habilitationsschrift. Im Folgenden war er als Privatdozent tätig.

In den Jahren 1859 bis 1960 befand sich MENDELEEV an der Universität Heidelberg, wo er sich weiterbildete.

1860 nahm er außerdem an einem Chemikerkongress in Karlsruhe teil. CANNIZARRO trug auf diesem Kongress seine Revision der relativen Atommassen vor. Danach kehrte MENDELEEV nach St. Petersburg zurück.

In St. Petersburg angekommen, veröffentlichte er seine Grenztheorie. Nach dieser Theorie kann das Verhältnis von Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff zu Kohlenstoff in organischen Verbindungen einen bestimmten Maximalwert nicht übersteigen. Diese Theorie bildete auch die Grundlage seines gleichzeitig erschienenen Lehrbuchs für Chemie.

MENDELEEV arbeitete seit 1864 als Dozent an der Universität in St. Petersburg. Gleichzeitig war er Professor für Chemie am St. Petersburger Technologischen Institut. Während dieser Zeit befasste sich MENDELEEV unter anderem mit Erdöllagerstätten und den damit zusammenhängenden Technologien. Auch auf einer Reise durch die USA beschäftigte er sich mit Erdöl und kam schließlich zu der Auffassung, dass es sich dabei um eine anorganische Verbindung handelt.

Dabei entstand auch die nach ihm benannte MENDELEEVsche Theorie. Nach dieser sind Kohlenwasserstoffe das Ergebnis einer Reaktion von Carbiden und Wasser.

Neben seiner Lehrtätigkeit begann MENDELEEV nun auch mit der Erarbeitung des Lehrbuchs „Prinzipien der Chemie“.

Außerdem stellte er Überlegungen zur Einteilung der Stoffe an, die ihn schließlich im Februar 1869 zum Periodischen System der Elemente brachten.

Er nutzte dabei das Wissen aus den Werken STRECKERs (1858) und OLDINGs (1857). Der sowjetische Gelehrte KEDROV war der Meinung, dass MENDELEEV seine ersten vier Skizzen vom Periodensystem vom Februar 1869 unabhängig von den Wissenschaftlern, die vor ihm oder zeitgleich am System der Elemente gearbeitet hatten (J. L. MEYER 1864; NEWLANDS 1864; OLDING 1864/65), entwickelte.

KEDROV vertrat diese Meinung, obwohl MEYERs erste Tafeln sowie OLDINGs Periodensystem, das übrigens mit den Entwürfen MENDELEEVs übereinstimmt, als russische Übersetzung 1866 bzw. 1867 in St. Petersburg veröffentlicht wurden.

MENDELEEV unterschied sich jedoch in einem Punkt deutlich von seinen Vorgängern.

Im Gegensatz zu ihnen trat MENDELEEV in der Öffentlichkeit sehr viel energischer für das Periodensystem ein, welches unter anderem auch in LIEBIGs „Annalen der Chemie“ 1871 veröffentlicht worden war. Daneben war er der Erste, der aus der Aufstellung die richtigen Schussfolgerungen zog.

Hierzu zählt zum einen die richtige Einordnung von Beryllium in die zweite Hauptgruppe, welches zuvor als analoges Element zu Aluminium betrachtet wurde. Zum anderen benannte er weitere Elemente, die aber noch nicht bekannt waren.

Für diese noch unbekannten Elemente ließ er im System Lücken. MENDELEEV bezeichnete die noch fehlenden Elemente als Eka-Bor, Eka-Aluminium und Eka-Silicium, nach den Elementen, unter denen sie in seinem System stehen müssten und traf zudem Voraussagen zu ihren Eigenschaften und wichtigsten Verbindungen. Die Voraussagen MENDELEEVs wurden später durch die Entdeckung der Elemente Scandium, Gallium und Germanium in glänzender Weise bestätigt.

MENDELEEV ordnete die Elemente nach ihrer relativen Atommasse an. Davon ausgehend forderte er, dass für die Elemente die relative Atommasse festgelegt bzw. die bestehende korrigiert werden.

Erstmals veröffentlichte MENDELEEV sein Periodensystem im März 1869 auf der Tagung der Russischen Chemischen Gesellschaft.

Danach musste MENDELEEV jedoch feststellen, dass sein Periodensystem nur wenig Befürworter fand.

BUNSEN und ZININ gehörten zu seinen prominenten Gegnern und zwischen L. MEYER und MENDELEEV begann ein Prioritätsstreit.

Da sich jedoch sowohl seine Korrekturen als auch seine Voraussetzungen schon bald durch entsprechende Experimente bestätigten, erhielt MENDELEEVs Periodensystem seine verdiente Anerkennung.

Auch heute noch ist vor allem das System der Hauptgruppenelemente dem von MENDELEEV aufgestellten Periodensystem analog.

Da MENDELEEV sich für die Forderungen fortschrittlicher Studenten einsetzte, war er gezwungen, 1890 seine Lehrtätigkeit aufzugeben. Danach galten seine Bemühungen der Förderung der Landwirtschaft, der Erdöl- und Eisenindustrie, der chemischen Industrie, sowie der Reform der Maße und Gewichte, des Kalenders und des Unterrichts. In den Jahren 1892 bis 1907 hatte MENDELEEV die Position des Direktors des Russischen Amts für Maße und Gewichte inne.

Daneben beschäftigte er sich mit Entwürfen für Eisbrecher sowie der Erforschung des Eismeers.

MENDELEEV starb am 2. Februar 1907 in St. Petersburg.