Вильгельм Штрубе - Пути развития химии. Том 2. От начала промышленной революции до первой четверти XX века

Даже еще в 1819 г. Берцелиус разделял ошибочное убеждение Лавуазье, что все кислоты содержат кислород, хотя уже в 1810 г. были известны бескислородные неорганические кислоты, например, Дэви доказал что соляная кислота состоит только из водорода и хлора.

Установлению точных атомных весов элементов и соединений в значительной степени способствовали еще два открытия.

В 1818 г. Э. Мичерлих обнаружил, что различные вещества, например калиевые соли фосфорной и мышьяковой кислот, имеют одинаковые кристаллические формы. Изучение этого явления, названного изоморфизмом, позволило сделать выводы о составе некоторых соединений, а в случае соединений, для которых были известны данные анализа, облегчило расчет относительных атомных весов.

Второе открытие было сделано в 1819 г. П. Дюлонгом и А. Пти. Oни сформулировали закон удельных теплоемкостей для твердых элементов, показав, что произведение удельной теплоемкости и атомного веса элемента — величина постоянная. Убедившись в справедливости этих законов, Берцелиус исправил атомные веса некоторых элементов (в основном металлов), для которых ранее он вычислил завышенные значения.

Сложность определения атомных весов для Берцелиуса заключалась в следующем. Используя закон объемных отношений, Берцелиус рассматривал в ряде случаев соединительные (эквивалентные) веса как атомные веса. Но все же в большинстве случаев он определял атомные веса элементов довольно точно, о чем свидетельствует, например, весьма точная его вторая таблица атомных весов, опубликованная в 1826 г.

В последующее десятилетие обнаружились все наиболее значительные противоречия дуалистической системы. Берцелиус пережил крушение своей гипотезы, но принципиальный взгляд Берцелиуса на судьбу любой идеи помог ему пережить это без обиды [38] Нельзя согласиться с таким утверждением автора. См. об этом в [197].- Прим. ред. . Пытаясь спасти дуалистическую систему, Берцелиус выдвигал дополнительные гипотезы, и все-таки ему пришлось убедиться в том, что химики пошли по иному пути.

Начиная с 1821 г. Берцелиус регулярно издавал ежегодные обзоры об успехах физики и химии, и именно на страницах этих книг происходила большая часть дискуссий. На немецкий язык первые три тома этого издания перевел X. Г. Гмелин, а последующие 24 — Ф. Вёлер. В ежегодниках Берцелиус объективно и критически оценивал результаты важнейших исследований, как подтверждающих, так и опровергающих его систему. Однако в последнем выпуске Берцелиус все-таки выступил против данных и воззрений, противоречащих его системе. В течение многих лет эти "Ежегодные сообщения" играли роль важнейшего международного химического журнала.

Написанный Берцелиусом многотомный "Учебник химии" отличался ясным и четким изложением материала [39] Первый том учебника был опубликован в 1808 г., а последний (пятый)- в 1828 г.- Прим. ред. . При жизни Берцелиуса этот учебник выдержал пять изданий (каждый раз в переработанном и расширенном виде) и был переведен на многие языки — французский, английский, итальянский, голландский, немецкий. Наглядность, простота и точность изложения оказались очень эффективным оружием в борьбе против умозрительных натурфилософских идей.

Во второй трети XIX в. быстрыми темпами стала развиваться новая область химии — органическая химия, которая вскоре

превратилась в самостоятельный раздел химии; ее развитие имело большое значение для совершенствования теоретических представлений в химии в целом [40] Об истории органической химии см. в обобщающей двухтомной монографии [203].- Прим. ред. .

Со времен Аристотеля было принято разделение природных веществ на три "царства природы" — минералов, растений и животных. Даже в 1675 г. французский химик Николя Лемери в "Курсе химии", выдержавшем затем в течение 80 лет многочисленные переиздания, использовал эту классификацию [24]. Однако в XVIII в. в химической литературе начали различать органическую и неорганическую химию [25, с. 91 и cл.]. Так, например, это новое понятие об органической химии встречается в работе Т. Бергмана "Химические и физические сочинения" (1780 г.), но широкое признание оно получило в начале XIX в., когда стало известно, что в телах растительного и животного происхождения встречаются одни и те же химические вещества [26, с. 93 и cл.].

Долгое время понятие "органическая химия" отождествляли главным образом с понятием "химия веществ растительного и животного происхождения". Оно противопоставлялось представлению о неорганической химии. На протяжении тысячетилетий в ремеслах и фармации, а позднее в прикладной химии использовались различные органические вещества, растительные экстракты и продукты животного происхождения, такие, как жиры, красители и т. д.

С созданием качественного анализа (XVI-XVIII вв.) химики стали все в большем количестве анализировать органические вещества. Особенного успеха достигли в этом Р. Глаубер и К. Шееле [41] O работах К. Шееле см. в [178, с. 121, 122; 180; 201, с. 60-64].- Прим. ред. .

Глаубер изучил различные соли уксусной кислоты и такие неизвестные до того вещества, как ацетон и акролеин. При перегонке каменного угля он выделил фракции, содержащие бензол и фенол, которые описал как "прозрачные и светлые масла". При обработке некоторых растений азотной и серной кислотами, а также поташом (К2СО3) ученый получил алкалоиды [27].

Шееле считал, что главная цель и задача химии заключается в том, чтобы разлагать вещества на составные части, изучать их свойства и различными способами соединять вещества вместе [28]. Шееле открыл многие органические кислоты: винную (1769 г.), мочевую (1776 г.), молочную (1780 г), лимонную (1784г.), галловую (1786 г); из оливкового масла он выделил глицерин (1783г.). При действии на глицерин азотной кислотой Шееле получил щавелевую кислоту, которую ранее он же обнаружил при окислении сахара азотной кислотой. Полученная Шееле щавелевая кислота оказалась тождественной "кисличной" кислоте, выделенной несколькими годами ранее Виглебом. Из красителя "берлинская лазурь" Шееле получил синильную кислоту. "Полное собрание сочинений по физике и химии" Шееле было опубликовано на немецком языке в Берлине в 1793 г. [29] [42] Второе немецкое издание этой книги было опубликовано в 1891 г. (см. [178, с. 131]).- Прим. ред. . Примерно в то же время Лавуазье установил, что основными составными частями органических соединений являются углерод, водород и кислород. Эти качественные определения он дополнил количественными, заложив тем самым основы элементного анализа. Используемые им приемы были очень просты, но результаты оказывались достаточно хорошими. Это дало Лавуазье возможность сделать первые теоретические обобщения. Он обратил внимание на то, что в органических веществах группы атомов ведут себя как элементы, т. е. при химических превращениях не разлагаются на составные части. Такие группы Лавуазье назвал радикалами. Лавуазье, например, представлял себе органические кислоты как оксиды сложных радикалов [43] См. работу [176, с. 141-142; 205].- Прим. ред. .