Dmitri Mendeleïev (1834-1907) : chimiste russe et créateur du tableau périodique
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Sommaire
Biographie
| Nom complet | Dmitri Ivanovitch Mendeleïev (Менделеев) |
|---|---|
| Naissance | 8 février 1834, Tobolsk (Sibérie) |
| Décès | 2 février 1907, Saint-Pétersbourg |
| Profession | Chimiste, professeur d'université |
| Découverte majeure | Classification périodique des éléments (1869) |
| Université | Université impériale de Saint-Pétersbourg (1867-1890) |
| Élément en son honneur | Mendélévium (Md, élément 101) |
| Famille | Dernier d'une fratrie de 17 enfants |
Jeunesse sibérienne
Mendeleïev naît le 8 février 1834 à Tobolsk, en Sibérie occidentale, dans une famille nombreuse : il est le dernier de dix-sept enfants (selon les sources, entre quatorze et dix-sept ont survécu). Son père, Ivan Pavlovitch, directeur du gymnase de Tobolsk, perd la vue l'année de sa naissance. Sa mère, Maria Dmitrievna Kornilieva, issue d'une famille de marchands, reprend la direction d'une verrerie familiale pour subvenir aux besoins de la famille.
La mère de Mendeleïev reconnaît très tôt les capacités exceptionnelles de son fils. En 1849, après la mort de son mari et l'incendie de la verrerie, elle entreprend avec le jeune Dmitri un voyage de 2 000 kilomètres à travers la Russie pour l'inscrire à l'université. Elle meurt quelques semaines après son arrivée à Saint-Pétersbourg, ayant accompli sa mission.
Saint-Pétersbourg et l'université
En 1850, Mendeleïev entre à l'Institut pédagogique principal de Saint-Pétersbourg. Malgré une santé fragile (on le croit tuberculeux), il excelle dans ses études. Diplômé en 1855, il enseigne d'abord en province, puis obtient une bourse pour étudier à Heidelberg (Allemagne) auprès de Robert Bunsen et Gustav Kirchhoff. C'est là qu'il assiste, en 1860, au Congrès de Karlsruhe, où le chimiste italien Stanislao Cannizzaro clarifie la notion de masse atomique – un moment décisif pour la future classification.
De retour à Saint-Pétersbourg, Mendeleïev est nommé professeur de chimie à l'Université impériale en 1867. Il s'installe dans un appartement de l'université, sur l'île Vassilievski, où il vivra et travaillera pendant vingt-trois ans. C'est dans cet appartement qu'il accomplira sa découverte capitale.
La découverte du tableau périodique (1869)
Le 17 février 1869 (1er mars dans le calendrier grégorien), Mendeleïev rédige ce qui deviendra la base du tableau périodique des éléments. Alors qu'il prépare son manuel Principes de chimie, il inscrit les propriétés des 63 éléments connus sur des fiches individuelles et les dispose en rangées selon leur masse atomique croissante. Une régularité apparaît : les propriétés chimiques se répètent de manière périodique.
Le coup de génie de Mendeleïev est double. Premièrement, lorsque la suite logique l'exige, il ose inverser l'ordre de certains éléments (le tellure avant l'iode, par exemple). Deuxièmement, il laisse des cases vides dans son tableau, prédisant l'existence d'éléments encore inconnus dont il décrit les propriétés avec une précision remarquable.
« Je vis en rêve un tableau où tous les éléments étaient rangés à leur place. Au réveil, je le notai immédiatement sur un bout de papier. » — Dmitri Mendeleïev (récit parfois contesté par les historiens)
Les prédictions confirmées
Mendeleïev prédit l'existence de trois éléments qu'il nomme provisoirement eka-bore, eka-aluminium et eka-silicium. Les découvertes ultérieures confirmèrent ses prédictions de manière spectaculaire :
| Prédiction (1871) | Découvert |
|---|---|
| Eka-aluminium | Gallium (1875, par Lecoq de Boisbaudran) |
| Eka-bore | Scandium (1879, par Lars Fredrik Nilson) |
| Eka-silicium | Germanium (1886, par Clemens Winkler) |
Chaque découverte renforça la crédibilité du tableau périodique. Lorsque Lecoq de Boisbaudran découvrit le gallium en 1875, ses mesures de densité différaient légèrement de la prédiction de Mendeleïev. Le chimiste russe insista pour que le Français vérifie – et c'est Mendeleïev qui avait raison. Cette anecdote illustre la puissance prédictive de sa classification.
Autres travaux scientifiques
Mendeleïev ne fut pas seulement le père du tableau périodique. Chimiste polyvalent et esprit universel, il travailla sur :
- Les solutions – Sa thèse de 1865 sur les combinaisons de l'eau et de l'alcool éthylique est un travail fondateur sur la chimie des solutions
- Le pétrole – Il étudia la chimie du pétrole et proposa une théorie de son origine abiogénique (non biologique), aujourd'hui minoritaire mais toujours discutée
- La métrologie – Directeur du Bureau des poids et mesures de Russie (1893-1907), il modernisa le système de mesure russe
- L'aéronautique – Passionné de ballons, il effectua en 1887 un vol solo en ballon à hydrogène pour observer une éclipse solaire
Le mythe de la vodka à 40 degrés
Une légende tenace attribue à Mendeleïev l'invention de la vodka à 40 degrés. En réalité, sa thèse de doctorat de 1865 (Sur les combinaisons de l'eau et de l'alcool) étudie les propriétés physiques des mélanges eau-éthanol à différentes concentrations. Il ne recommande nulle part le taux de 40 degrés pour la vodka. Ce standard existait en Russie avant Mendeleïev, fixé par les autorités fiscales. La légende perdure néanmoins dans la culture populaire russe.
L'appartement-musée à Saint-Pétersbourg
L'appartement-musée de Mendeleïev se trouve à l'Université de Saint-Pétersbourg, sur l'île Vassilievski. C'est l'appartement où le chimiste vécut et travailla de 1866 à 1890. On y conserve son bureau, ses instruments de laboratoire, sa bibliothèque et surtout le manuscrit original du tableau périodique. Le patrimoine scientifique russe à Saint-Pétersbourg est riche de ces lieux de mémoire liés aux grands savants, dont Pavlov et Popov.
Héritage scientifique
Le tableau périodique de Mendeleïev est aujourd'hui la pierre angulaire de la chimie moderne. Il compte désormais 118 éléments (contre 63 en 1869) mais le principe de classification reste inchangé. L'année 2019 a été déclarée Année internationale du tableau périodique par l'ONU, à l'occasion du 150e anniversaire de la découverte.
L'élément 101, le mendélévium (Md), a été nommé en son honneur en 1955. Un cratère sur la Lune et un cratère sur Mars portent son nom. À Saint-Pétersbourg, un monument le représente assis devant son tableau, devant l'Institut de métrologie qu'il dirigea.
Questions fréquentes
Quelle est la découverte majeure de Mendeleïev ?
Mendeleïev a publié en 1869 la classification périodique des éléments chimiques, organisant les 63 éléments connus selon leur masse atomique. Son génie fut de laisser des cases vides pour des éléments inconnus dont il prédit les propriétés avec précision.
Pourquoi Mendeleïev n'a-t-il pas reçu le prix Nobel ?
Mendeleïev fut nominé pour le Nobel de chimie en 1906 mais perdit par une voix. Le comité jugea sa découverte trop ancienne. Il mourut en 1907 sans l'avoir reçu. L'élément 101 (mendélévium) fut nommé en son honneur.
Où peut-on visiter le musée Mendeleïev ?
L'appartement-musée se trouve à l'Université de Saint-Pétersbourg, sur l'île Vassilievski. C'est l'appartement où il vécut et travailla de 1866 à 1890. On y conserve son bureau, ses instruments et le manuscrit original du tableau.
Mendeleïev a-t-il vraiment inventé la vodka à 40 degrés ?
C'est une légende. Sa thèse portait sur les combinaisons eau-alcool, mais il n'a jamais recommandé le taux de 40 degrés pour la vodka. Ce standard existait avant lui en Russie pour des raisons fiscales.
Quel est le lien entre Mendeleïev et l'Université de Saint-Pétersbourg ?
Mendeleïev fut professeur de chimie à l'université de 1867 à 1890. C'est dans son appartement universitaire qu'il conçut le tableau périodique en février 1869. Il y vivait avec sa famille et y donnait ses cours.