Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х томах. Т. I.

— Луи, — обратился Гей-Люссак к Тенару, — калий — чрезвычайно реакционноспособный элемент: он вытесняет многие элементы из их соединений. Нельзя ли попробовать с его помощью получить элемент, содержащийся в борной кислоте?

— Отличная идея, — сказал обрадованный Тенар. — Если нагреть борную кислоту, получится окись, но до сих пор никому не удавалось выделить в свободном состоянии содержащийся в окиси элемент.

— Что же, попробуем.

Тенар достал банку с надписью «Борная кислота», высыпал немного вещества в небольшой сосуд и стал нагревать. Кристаллы постепенно расплавились и превратились в бесцветную жидкость. Сначала она пенилась, так как из нее выделялись водяные пары, но вскоре жидкость стала неподвижной, как расплавленное стекло. Тенар охладил и начал растирать ее в ступке, а Гей-Люссак взял металлические щипцы, вынул из банки кусок калия и тщательно очистил его поверхность от минерального масла, в котором он хранился. Потом он разрезал металл ножом на мелкие кусочки, смешал оба вещества, осторожно положил смесь в фарфоровый тигель, плотно закрыл крышкой и стал нагревать. Началась бурная реакция. Бледные желто-зеленые языки пламени со свистом вырывались из небольшой щели между тиглем и крышкой. В несколько минут тигель и крышка накалились докрасна от тепла, выделявшегося при реакции.

— У меня нет терпения ждать. Давайте посмотрим, что получилось.

Гей-Люссак осторожно снял крышку. Тигель был полон темно-коричневого порошка. Ученые приступили к его анализу, и спустя несколько недель они убедились, что это новое вещество — элемент. Назвали его бором [287].

В 1809 году Гей-Люссак был назначен профессором химии в Политехнической школе и одновременно профессором физики в Сорбонне. Однако он не отказался от совместной научной работы с Тенаром. Большая реакционная способность калия и натрия открывала широкие возможности. В то время металлы все еще считались соединениями водорода. Объяснялось это заблуждение тем, что при растворении металлов в кислоте выделялся водород. Химики говорили: «Металл соединяется с кислотой и выделяет свой водород». Такая ошибка вызывалась еще и тем обстоятельством, что из окиси металла и водорода при нагревании легко можно было получить чистый металл. Сегодня объяснить такие явления легко, но в те времена, когда еще не была известна исключительная роль водорода в химических реакциях, когда атомная теория только что зародилась, сделать это было далеко не просто.

Гей-Люссак и Тенар решили определить количественные отношения водорода и калия в металлическом калии и водорода и натрия — в металлическом натрии.

— Это легче всего сделать следующим образом, — говорил Гей-Люссак, обращаясь к Тенару. — Наполним цилиндр чистым кислородом, потом поместим туда взвешенный кусок металла и воспламеним кислород. После того как он сгорит, определим количество образовавшейся воды и окиси металла.

— Количество воды определим, продувая сосуд предварительно высушенным воздухом, а водяные пары уловим в склянке с концентрированной серной кислотой.

Провели опыт. Через полчаса взвесили склянку второй раз, но… вот это сюрприз!

— Жозеф, от воды не осталось и следов. Вес склянки не увеличился ни на грамм!

— Это невероятно! Неужели мы ошиблись?

— Нет, ошибка исключается.

— Может быть, недостаточно хорошо продули систему? Приготовим новую склянку с концентрированной серной кислотой и повторим опыт.

Второй, третий… десятый опыты дали один и тот же результат: обнаружить воду им не удалось.

— Посмотрим тогда, что произойдет с окисью?

— Собери, пожалуйста, прибор для получения углекислого газа. Пропустим сухой углекислый газ, чтобы увидеть, как будет реагировать окись металла.

Анализы полученных белых веществ показали, что от взаимодействия окиси натрия с углекислым газом в сосуде образовалась сода, а из окиси калия — поташ. Оба вещества были совершенно безводными.

Это наблюдение послужило отправной точкой для новых крупных открытий. Было доказано, что калий и натрий — элементы, был отброшен ошибочный взгляд на металлы. Вскоре исследователи пришли к правильному объяснению такого простого процесса, как взаимодействие металлов с кислотами.

Теория Лавуазье о кислотах привела к другим ошибочным взглядам. Так как все кислоты, по Лавуазье, должны содержать кислород, ученые считали, что сера содержит кислород, потому что газ сероводород обладает свойствами кислоты.

Гей-Люссак и Тенар подробно исследовали серу и фосфор. Все попытки найти кислород в этих двух элементах остались безуспешными. Таким образом, было установлено, что оба эти вещества являются элементами, а не соединениями кислорода.

Не остался в стороне и вопрос о муриевой (соляной) кислоте и оксимуриевой кислоте (хлоре). Все еще существовало мнение, что эти вещества содержат кислород.

— Надо попробовать доказать присутствие в них кислорода, — решил Гей-Люссак.

— Вижу, что у тебя уже продумана какая-то методика, — сказал Тенар.

— Да. Известно, что при высокой температуре углерод отнимает кислород. Наполним трубку углем, нагреем ее до красного каления и пропустим через нее муриевую кислоту. Если кислота действительно содержит кислород, мы получим углекислый газ и этот, пока никому не известный элемент — мурий.

— То же самое мы, конечно, проделаем и с оксимуриевой кислотой. Быть может, сумеем ее превратить сначала в муриевую кислоту, а потом и в мурий.

Опыты длились несколько месяцев. Несмотря на все усилия, исследователям не удалось обнаружить кислород. Никакие изменения условий эксперимента не давали результатов — из трубки выходил все тот же исходный газ.

И здесь — новое открытие! Этот желто-зеленый газ, который так долго принимали за высшую окись элемента мурия, оказался простым веществом — новым элементом. Одновременно с ними исследования этого элемента проводил Гемфри Дэви в Англии. Новый элемент получил название хлор от греческого слова «хлорес» — зеленый. Зеленый цвет — одно из физических свойств хлора.

— Тогда муриевая кислота не может быть не чем иным, как водородным соединением хлора, и ее надо называть хлористым водородом, — сделал вывод Гей-Люссак. — А водный раствор этого соединения соответственно хлористоводородная кислота.

Сообщение о новом открытии вызвало настоящую сенсацию. Почти двадцать лет тому назад Бертолле в течение десяти лет исследовал этот элемент. Теперь же все теории о мурии, созданные такими большими усилиями, были разрушены, чтобы дать место новому элементу — хлору.

В это время Бернар Куртуа [288]сделал другое открытие. Он использовал золу морских водорослей в качестве источника калия в производстве селитры. Оказалось, однако, что в этой золе содержится какое-то неизвестное вещество. Оно разъедало медные котлы и аппаратуру, что создавало большие трудности на производстве. Куртуа удалось выделить это вещество и передать химикам Клеману [289]и Дезорму [290]для исследования. Результаты работы двух ученых ясно показали, что это белое вещество является соединением какого-то неизвестного в то время элемента.