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

• Название: Великие химики. В 2-х томах. Т. I.
• Автор: Калоян Манолов
• Издательство: Мир
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1985

Автор книги, болгарский ученый Калоян Манолов, известен не только как специалист в области химии комплексных соединений, но и прежде всего как талантливый популяризатор и историк химических наук. Его книги «У химии свои законы» (М.: Химия, 1975), «Биография атома» (М.: Мир, 1984) переведены на русский язык.

Издание содержит ряд биографических очерков о выдающихся ученых — от Р. Глаубера (XVII в.) до ученых нашего времени. Написана живым, образным языком, содержит много ранее не известных материалов. Биографии насыщены яркими, интересными эпизодами, хорошо передающими черты характеров и главные вехи творчества героев очерков.

В т. I вошли биографии ученых XVII—XIX вв.

Предназначена для химиков, преподавателей химии и будет интересна самым широким кругам читателей.

---

Бертолле обязан был контролировать добычу селитры и соды из соляных озер, расположенных на юго-западе от Каира. Дорога туда тянулась вначале через плодородные земли, а потом уходила в пустыню. кое-как устроившись между горбами верблюда, в широкополой шляпе Бертолле изнемогал от жары. Караван двигался медленно, позади остался оазис Эль-Файюм, прохладное озеро Биркет-эль-Карун… Проводник вел караван все дальше в пустыню. Жара становилась невыносимой, воздух — сухим и удушливым. Они приближались к бескрайней Ливийской пустыне. Там, где-то за горизонтом, раскинулся оазис Бахария. Ученый хотел собственными глазами увидеть, как из тамошних соляных озер добывается сода.

Всю неделю длилось мучительное путешествие. Наконец они прибыли к цели. Соляные озера ослепительно сверкали на солнце, их берега окаймляла узкая белая полоса — сода, которая кристаллизовалась тут же на берегу. Худые, изможденные чернокожие сгребали белый порошок и насыпали его в мешки. Караван должен был доставить этот ценный груз в Александрийский порт, а оттуда его отправляли во Францию. Лица измученных негров говорили о беспредельном человеческом страдании. Кожа на их руках и ногах потрескалась: ее непрерывно разъедала сода. Тяжким был труд их и горьким.

Бертолле с трудом переносил палящее солнце, однако неразрешенных вопросов было слишком много, и он, не обращая внимания на изнурительную жару, сосредоточенно анализировал процесс кристаллизации соды. Бертолле все еще не мог уяснить для себя, почему в некоторых мешках кристаллики выглядели более прозрачными и содержали больше воды (это отчетливо показывал анализ), а в других они были непрозрачными и походили скорее на тертый мел. Такие кристаллы почти не содержали воды. Он выделил участок на берегу и распорядился, чтобы никто в этом месте соду не собирал. Бертолле внимательно наблюдал процессы образования соды, которой изо дня в день становилось все больше. Он немало удивился, когда заметил, что вид кристаллов зависит от места их образования. Те, что соприкасались с водой, были прозрачными; другие, оставшиеся лежать на горячем песке, постепенно растрескивались и становились непрозрачными.

— Для образования соды, видимо, имеет немаловажное значение количество исходных веществ, — рассуждал Бертолле. — Чем ближе к воде, тем больше воды содержит сода. На горячем сухом песке воды нет, поэтому там образуется почти безводная сода[230].

Вернувшись в Каир, на заседании Египетского института Бертолле прочитал свой знаменитый доклад о влиянии массы вещества на течение химических реакций. Подкрепив свои доводы результатами наблюдений процесса кристаллизации соды, он высказал утверждение, что вещества не имеют постоянного состава. Исходные продукты соединяются друг с другом в различных соотношениях в зависимости от их количества. (Тогда еще не было известно, что сода может давать два вида кристаллов — кристаллогидрат, содержащий кристаллизационную воду, и безводную соль.) На эту ошибочную мысль навели Бертолле произвольные смеси, образующиеся под действием палящего африканского солнца. В докладе он отметил также, что вещества с определенным составом все-таки могут получаться, причем многократно, если берутся одинаковые соотношения исходных веществ и соблюдаются одинаковые условия. Совершенно противоположное мнение отстаивал Жозеф Луи Пруст, и это явилось причиной знаменитого спора между двумя учеными[231]. Восемь лет кряду химики, поделившись на два лагеря, держали одни сторону Пруста, другие — Бертолле. В конце концов победу в этом споре одержал Пруст.

К. М. Гульдберг (слева) и П. Вааге 

Постоянно изменяющийся состав, о котором говорил Бертолле, как оказалось, был обязан примесям, возможности образования из нескольких веществ различных смесей. Надо было принять во внимание и влияние массы исходных веществ. Спустя почти шестьдесят лет Гульдберг и Вааге доказали, что масса реагирующих веществ влияет на скорость реакций[232]. В начале XX века (спустя 100 лет) русский химик Н. С. Курнаков открыл так называемые интерметаллические соединения, не имеющие постоянного состава. Такие соединения образовывали алюминий и магний, свинец и натрий и другие пары металлов. Эти соединения Курнаков назвал бертоллидами в честь Бертолле[233].

Бертолле прожил в Египте два года. В 1800 году по возвращении в Париж его внимание было полностью приковано к дискуссии с Прустом. Однако он продолжал размышлять и о вопросах, связанных со сродством элементов: почему вещества соединяются друг с другом? Какие силы возникают между ними? Было предложено много теорий для объяснения химического сродства, или афинитивности, как часто его называли. Но все они были слишком наивны: иногда даже говорилось о сродстве как о чем-то аналогичном симпатии и ненависти у людей. Бертолле выдвинул свою собственную точку зрения на сродство. Он искал причину соединения элементов в наличии у атомов физических сил. Пусть не очень ясная и недостаточно аргументированная, теория Бертолле послужила значительным толчком к развитию химической мысли.

В то время в лаборатория Бертолле работал Гей-Люссак. Они часто обсуждали результаты проводимых экспериментов и строили новые гипотезы. Бертолле высоко ценил Гей-Люссака — в то время еще совсем молодого ученого. Однажды как-то ночью Бертолле долго не мог заснуть и решил спуститься в лабораторию: он был уверен, что найдет там Гей-Люссака.

— Почему вы не отдыхаете, господин Бертолле?

— Не могу заснуть — один вопрос не дает мне покоя.

— Что за вопрос?

— А вот послушайте. Известно, чтобы сжать газ, надо приложить силу к цилиндру с поршнем. Между частицами газа возникают силы притяжения, и газ занимает меньший объем. Ну, хорошо, а если этот газ соединится с другим газом и образует при этом твердое вещество?

— Разумеется, объем опять уменьшится.

— Вот именно. Значит, и здесь действуют силы притяжения. Но более важно другое — эти силы не являются чем-то необычным. Это те же силы притяжения или отталкивания, о которых говорится в физике.

— По-моему, аналогия удачная. И рассуждения ваши правильны, — задумчиво произнес Гей-Люссак. — Конечно, природа едина, и маловероятно, что химические силы в этом плане исключение. Я уже высказывал предположение, что это адгезионные и когезионные силы.

Бертолле просиял. Это действительно новая идея. Недостаточно совершенная, но все-таки надежней теории и Бюффона[234], и Бургаве, и Гитона де Морво.

Общество в Аркёйе [235] одобрительно встретило доклад Бертолле.

В поддержку его идеи выступили астроном Пьер Лаплас, физики Жан Био[236], Доминик Араго[237] и Гей-Люссак.

Организатором и вдохновителем научного общества в Аркёйе был Бертолле. Шли годы, жизнь в Париже становилась для него все более трудной, и наконец он решил обосноваться в своем поместье Аркёйе. Однако жизни без науки он себе и не мыслил. Бертолле оборудовал большую библиотеку, просторные лаборатории и пригласил в Аркёй самых известных ученых. В 1807 году в научное общество вошел наряду с другими всем известный немецкий путешественник и физик Александр Гумбольдт[238]. В лабораториях в Аркёйе шла напряженная работа. По вечерам, когда опыты были закончены, ученые собирались обычно у Бертолле побеседовать, обсудить полученные результаты или испросить дружеского совета. Несмотря на возраст, Бертолле работал наравне с другими. Вопросы о химическом сродстве и причинах протекания химических реакций по-прежнему занимали его мысли.

— Совершенно очевидно, что существуют какие-то сложные закономерности, которые проявляются при взаимодействии веществ, — сказал Бертолле.

— И сейчас прилагаются все усилия, чтобы их познать, — поддержал Тенар[239], в задумчивости глядя в окно.

— Да, но связь, которая служит причиной соединения атомов, проявляется весьма специфично: некоторые реакции протекают до конца, а при других значительная часть исходных веществ не реагирует.

— Этим обстоятельством объясняется огромное разнообразие химических процессов, — сказал Гей-Люссак, прислушивающийся к их беседе.

— Однако для практики имеют значение в основном те реакции, которые могут протекать до конца, — продолжил свою мысль Бертолле. — Мои исследования показывают, что реакция может проходить до конца, если хотя один из продуктов — газ, малорастворимое вещество или вода.

Это и было по сути дела знаменитое правило Бертолле.

Еще не окончив этих исследований, Бертолле уже строил новые планы экспериментов. Он работал с завидной энергией, но внезапно тяжелая болезнь приковала его к постели. Последние одиннадцать лет жизни он страдал от невыносимых болей, одиннадцать лет боролся со смертью. Умер Бертолле 7 ноября 1822 года в Аркёйе, немного не дожив до своего семидесятичетырехлетия.