Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х т. Т. 2

• Название: Великие химики. В 2-х т. Т. 2
• Автор: Калоян Манолов
• Издательство: Мир
• Жанр: История
• Год: 1986

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. II вошли биографии ученых XIX—XX вв.

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

---

Вначале лекции Кекуле по органической химии посещали только шесть человек, но постепенно аудитория заполнилась, и доходы Кекуле возросли — каждый слушатель вносил определенную сумму. Число практикантов, записавшихся в лабораторию, тоже увеличилось. Первым, кто начал работать в лаборатории Кекуле, был Рейнгольд Гофман. Еще в Лондоне они начали совместные с Кекуле исследования монохлоруксусной кислоты. Позже появился и второй практикант — Адольф Байер. Поселившийся в том же доме приват-доцент органической химии Эмиль Эрленмейер[82] разделил с Кекуле расходы по найму помещения.

Теперь Кекуле все свободное время мог посвятить исследовательской работе. Опыты, которые проводил он сам или вместе со своими практикантами, ставились с целью изучения двух основных теоретических вопросов, волновавших ученого еще в Лондоне: теории типов и валентности элементов. Несмотря на скудные средства, работа не приостанавливалась. Кекуле доставал химикаты, синтезировал новые вещества, изучал их свойства. Свое внимание он сосредоточил на гремучей кислоте и ее солях, строение которых оставалось еще не выясненным. Первые исследования Гей-Люссака и Либиха показали, что гремучая и циановая кислоты имеют одинаковый состав: в более поздних работах русского химика Л. Н. Шишкова[83], Ш. Жерара и того же Ю. Либиха доказывалась возможность получения и других продуктов с аналогичным составом — фульминуровой, изоциануровой и других кислот. Проследить этапы образования гремучей кислоты, установить тип, к которому она принадлежит, — это были важные вопросы, решение которых могло расширить и дополнить теорию типов.

К основным типам Кекуле добавил еще один — тип метана. В результате замещения четырех водородных атомов различными одновалентными радикалами получаются соединения типа метана.

Свои выводы он изложил в статье «О конституции гремучей ртути». Введя новый тип метана, Кекуле продолжал развивать и углублять теорию типов. Он решил подробнее коснуться этих вопросов в отдельной статье, тем более что в Германии было не так много химиков, которые знали бы и разделяли передовые идеи Жерара и Одлинга.

Когда лекции заканчивались и слушатели расходились, Кекуле сам брал метлу, подметал помещение и наводил порядок. В это время он обычно обдумывал планы дальнейшей работы.

Однажды, погруженный в свои размышления, он не заметил, как в комнату вошел высокий стройный человек.

— Прошу извинить за вторжение, — сказал вошедший. Кекуле поднял голову и от неожиданности выронил метлу.

— Профессор Либих!? Вот это сюрприз! Пожалуйста, проходите в лабораторию.

Кекуле был очень смущен тем, что Либих застал его с метлой в руках.

— Вижу, средства ваши более чем скромны, — начал Либих. — Вам надо подумать о другом месте, доктор Кекуле.

Они присели к рабочему столу, и Либих продолжил:

— Получил вашу статью о гремучей кислоте. Подобная тема обсуждается и в статье Шишкова. Он тоже здесь, в Гейдельберге. Почему бы вам не объединить статьи в одну общую? Мы с Вёлером обычно так и поступаем в подобных случаях.

— Я хорошо знаком с Шишковым. Вот уже несколько месяцев он работает у профессора Бунзена. Мы часто беседуем и могли бы, конечно, работать вместе, но наши точки зрения на гремучую кислоту абсолютно различны, поэтому ваше предложение неосуществимо.

— Вы уже закончили работу с гремучей кислотой или еще продолжаете?

— Продолжаю. Только что получил серебряную соль гремучей кислоты.

— Можно взглянуть?

Кекуле протянул руку к одной из стеклянных банок, наполненной белым кристаллическим веществом.

— Не двигайтесь! — неожиданно резко остановил его Либих. — Это соль серебра?

— Да, — недоумевая ответил Кекуле.

Либих подошел на цыпочках, осторожно открыл банку и быстро налил в нее концентрированной соляной кислоты.

— Что вы сделали, профессор?! — почти простонал Кекуле. — Этот опыт стоил мне стольких трудов и средств!

— Думаю, ваша жизнь стоит дороже, Кекуле. Радуйтесь, что еще живы остались! Как вы могли работать с таким огромным количеством? Если бы эта соль взорвалась, не только от вас, но и от всего дома не осталось бы и следа! Ведь кислота потому и называется гремучей! А гремучее серебро обладает еще большей взрывной силой. Проявить такое легкомыслие! Это непростительно! — Либих тяжело дышал от волнения. — У вас нет нигде другой банки? У меня такое чувство, будто подо мной пороховой склад.

Кекуле покачал головой.

— Запомните, здесь нужна исключительная осторожность, господин Кекуле. И такую небрежность вы допускаете не в первый раз. — Либих намекал на несчастный случай с Адольфом Байером.

— Но когда Байер получил метилдихлорарсин, никто не предполагал, что он так ядовит, — оправдывался Кекуле. — Открыв колбу, Адольф решил понюхать новое вещество. Запах был настолько резкий и раздражающий, что он сразу начал задыхаться. Когда я вошел в лабораторию, Адольф уже лежал на полу без сознания. Сам я едва успел выбраться на свежий воздух. Потом, конечно, все обошлось.

— Вот видите! Нужно быть очень осторожным. Ну, я прощаюсь с вами. А в отношении своей статьи вы абсолютно категоричны?

— Да.

Кекуле не располагал средствами, чтобы снова приняться за опыты с гремучей кислотой. Он решил вплотную заняться теоретическими проблемами. В статье «О теории многоатомных радикалов» Кекуле сформулировал основные положения своей теории валентности. Он обобщил выводы Франкланда, Уильямсона, Одлинга и разработал вопрос о соединительной способности атомов.

«Число атомов одного элемента, связанных с одним атомом другого элемента, зависит от валентности, то есть от величины сродства составных частей. В этом смысле элементы делятся на три группы:

— одновалентные — водород, хлор, бром, калий и натрий;

— двухвалентные — кислород и сера;

— трехвалентные — азот, фосфор и мышьяк»[84].

Так Кекуле развивал свою точку зрения на валентность, сущность которой все еще оставалась непостижимой для большинства химиков. В этой же статье Кекуле отмечал, что углерод занимает особое место среди всех элементов. В органических соединениях его валентность равна четырем, так как он соединяется с четырьмя эквивалентами водорода или хлора. Следовательно, самые простые соединения углерода с этими элементами имеют формулы CH4 и CCl4 соответственно. Но углерод образует и другие углеводороды, в которых эти соотношения не сохраняются. Таким образом, органические соединения углерода требуют особого изучения.

В статье «О составе и превращениях химических соединений и о химической природе углерода» Кекуле обосновал четырехвалентность углерода в органических соединениях. Он также отмечал, что попытка Жерара подвести все химические реакции под один общий принцип — двойной обмен — не оправдана, так как существуют реакции прямого соединения нескольких молекул в одну. Рассматривая состав органических радикалов в новом свете, он писал: «Относительно веществ, содержащих несколько атомов углерода, нужно принять, что атомы других элементов задерживаются в органическом соединении за счет сродства (валентности) углерода; сами углеродные атомы также соединяются друг с другом, причем часть сродства (валентности) одного углеродного атома насыщается таким же количеством сродства (валентности) другого углеродного атома».

Это были совершенно новые идеи, идеи об углеродных цепях. Это была революция в теории органических соединений.

Кекуле не только сформулировал версию углеродных цепей, он продолжал разрабатывать теорию структуры органических соединений, исходя из следующей предпосылки: если цепь состоит из га атомов углерода, то они могут соединяться с (2n+2) атомами водорода, а следовательно, состав любого насыщенного углеводорода можно выразить общей формулой? СnН2n+2. Продолжая развивать эту мысль, Кекуле показал, что если одно вещество получается из другого путем простого превращения, можно принять, что атомы углерода в этих соединениях расположены одинаково, а при последовательных превращениях изменяется только место и тип других атомов. В качестве примера Кекуле приводил получение хлористого этила из этилового спирта. Гидроксильная группа в спирте замещается атомом хлора и получается хлористый этил, но взаимное расположение углеродных атомов в двух соединениях одно и то же.

Почти в то же время, в 1858 году, одновременно во Франции и в Англии вышла статья, вызвавшая оживленную дискуссию. В ней никому не известный английский химик Арчибалд. Скотт Купер[85] излагал свою теорию, немногим отличавшуюся; от представлений Кекуле. Приняв четырехвалентность атома углерода, Купер впервые заговорил о структуре органических соединений. Между химическими знаками элементов он ставил по одной черточке, обозначающей единицу сродства и связь между атомами.