Текст книги "Менделеев"
Автор книги: Герман Смирнов
Жанр:
Биографии и мемуары
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 25 страниц)
На обратном пути Менделеев и Бородин ехали вместе только до Ливорно. Здесь они распрощались, и Бородин поехал в Париж, а Менделеев – в Гейдельберг.
Печально и неуютно было на душе у Дмитрия Ивановича, когда на этот раз он возвращался в Гейдельберг. Кружок друзей распался. Из старожилов остался один Олевинский, а с вновь приехавшими молодыми учеными отношения еще не завязались. Срок командировки истекал. Исследования, которые он провел с такой тщательностью и которые отняли у него столько времени, не привели к тому результату, которого он ожидал, не оправдали возлагавшихся на них надежд. И что хуже всего, коллеги Дмитрия Ивановича, ничего, конечно, но знающие о той сияющей вдали цели, к которой он стремился, начали поговаривать о том, что Менделеев-де занимается не делом… До него доходили слухи и о том неблагоприятном мнении, которое сложилось в Петербурге о его работах. Так, старый Э. Ленц – закон Джоуля – Ленца – на совете университета распространялся: чтобы сделать работы, которые Менделеев выполнил в Гейдельберге, не было особой нужды ехать за границу, их вполне можно было бы сделать и в Петербурге. Даже доброжелательный Воскресенский, всячески опекавший и защищавший перед другими своего воспитанника, и тот в глубине души скорбел, что такой прирожденный химик, каковым он считал Менделеева, занялся далекими от этой науки исследованиями.
«У вас целый год впереди, – деликатно, как ему казалось, намекал он Дмитрию Ивановичу, – в это время можно сделать кучу работ, а такая рекомендация самая лучшая. Кроме работы над волосностью, которая, без сомнения, пойдет своим чередом, не мешало бы представить какую-нибудь другую, чисто химическую». Настроение Менделеева было тем тяжелее, что он был отчасти согласен со своими критиками. Лучше, чем кто-либо, он понимал: как ни важны полученные им результаты по температуре абсолютного кипения, они не продвинули его по пути понимания сходств и различии химических элементов. Но с мужеством, редким, в молодом человеке, Менделеев упорно продолжал выполнение своего давно составленного плана, невзирая на то, что у коллег и даже начальства складывается неблагоприятное мнение о выбранном им направлении работ.
Но тяжело, очень тяжело работать, когда никто не понимает, что ты не бездельничаешь, что ты занят кропотливым трудом. И, как ни парадоксально, труд этот раньше, чем ученые коллеги, оцепил парижский механик Саллерон. Чутьем мастера он уловил, что придирчивость, с которой Менделеев проверял точность изготовленных Саллероном измерительных приборов, не пустая прихоть, что за ней таится хотя и непонятная ему, Саллерону, но великая цель. И в разговорах со своими клиентами он не уставал предсказывать Менделееву успех в науке, выражая свою убежденность в словах, как нельзя более характерных для человека, для которого точность – профессия.
Однако, как ни трогательна эта поддержка, ее одной Менделееву, конечно, недостаточно, и он решается описать план своих будущих работ Леону Николаевичу Шишкову, отличному химику, к которому всегда относился с уважением: «Знаю, что меня многие упрекнут в бесплодном собирании фактов, потому что сразу высказать цель совокупности своих работ я не решусь, чтобы не упрекнули опять в многомыслии без фактов, но и на это еще можно пуститься. Для меня важно, чтобы было несколько людей, мнением которых я дорожу, понимающих мою цель, чтобы они не упрекнули меня так. Вы поймете из этого, какую причину имел я, высказывая вам план своей работы…»
Но, увы, так же ясно, как и план, Менделеев представлял себе и всю трудность его осуществления: «Цель моя теперь определилась ясно, беда в средствах. Опять нужны многие приборы, опять нужно кучу времени, а то и другое уходит на курьерских… от меня…»
Прощание с Бородиным в Ливорно оставило Менделеева наедине с самим собой, и всю оставшуюся дорогу до Гейдельберга его занимает одна мысль: как быть и что делать дальше?
И вот в таком-то состоянии он и перечитал вновь подвернувшееся ему под руку письмо Сеченова, уехавшего в Россию в феврале 1860 года: «Пробыл всю святую в Москве, signore miei Менделеев и Бородин, и потому запоздал немного ответом… Неурядица на святой Руси страшная. Петербургская публика к науке охладела… Хандре моей не дивитесь – посмотрю я, что сами запоете, когда вернетесь. В России привязанностей у меня нет; в профессорствовании счастия крайне мало: работать гораздо труднее, чем за границей, климат скверный. Жизнь дорогая. Вот почему меня тянет назад…»
И Менделеев решается…
Под новый, 1861 год он отправляет в Петербург два прошения: одно в факультет университета, другое – попечителю петербургского учебного округа.
«Милостивый государь! – писал он попечителю. – Почти при самом конце моей двухлетней поездки за границу решаюсь обратиться к вам с просьбой содействовать продолжению ее еще на год… Сущность дела состоит в том, что в России плохо заниматься наукой… Причин на то много. Главные, конечно, две: недостаток во времени и недостаток в пособиях, необходимых для занятий… Начавши труд, которого конечные результаты не мог представить быстро достигнутыми, выполнив многие уже из необходимых предварительных работ и наконец успешно достигнув уже некоторых выводов, я с прискорбием должен думать теперь, что не буду иметь средств немедленно продолжать начатое дело в России, и потому решился просить об отсрочке моей командировки».
В прошении, отправленном в университет, Менделеев приводит те же самые соображения, но сверх того не преминул сообщить о своем участии в работе первого химического конгресса в Карлсруэ. Символичен самый факт участия Дмитрия Ивановича в работе этого конгресса, наведшего порядок в химической номенклатуре, четко определившего такие фундаментальные понятия, как атом, молекула и, главное, атомный вес. Ведь без выработки этих понятии, без ясного их определения было невозможно великое открытие Менделеева – периодическая система элементов.
Как ни странно, первое сообщение о подготовке конгресса дошло до Менделеева в такой форме, что он едва ли придал ему какое-нибудь значение. В апреле 1860 года Валерьян Савич прислал ему из Парижа письмо, в котором, между прочим, писал: «На праздниках пасхи были здесь Кекуле, Байер, Вельцын, Роско, да еще один химик-англичанин, которого я не знаю. Эти господа и после праздников еще здесь оставались с неделю, и, конечно, уже не до занятий было: то и дело, что фланировали по Парижу всею компанией». Так разрабатывался план, предложенный германским химиком Августом Кекуле осенью 1859 года. Крупнейшие химики Европы обменивались письмами и визитами, спорили, договаривались, и вся эта деятельность завершилась наконец тем, что к 3 сентября 1860 года в Карлсруэ съехалось более 140 ученых-химиков.
Менделеев приехал в Карлсруэ вместе с Зининым и Бородиным прямо из Швейцарии и был не только участником, но и активным членом комитета конгресса. С напряженным вниманием вслушивался Дмитрий Иванович в каждое слово. Скорее внутренним чутьем он ощущал, что перед ним разворачиваются события, для понимания которых важно знать не только что представляет собой тот или иной факт, но и что он означает.
Напомним: главные вопросы, которые решались в Карлсруэ, – это вопрос о различии атомов и молекул, вопрос об атомных и молекулярных весах и вопрос о формулах химических соединении. Высокому собранию надлежало сделать выбор между воззрениями увенчанных славой А. Лавуазье, Дж. Дальтона и Я. Берцелиуса и двух недавно умерших французских химиков – Ш. Жерара и О. Лорана. Конгресс склонялся в пользу Жерара и Лорана, внесших ясность в существовавшую тогда путаницу понятий. Именно они разъяснили, что такое атомный вес, что атом и молекула не одно и то же, что молекула может состоять как из разнородных, так и из одинаковых атомов.
Но вот прославленный академик, знаменитый французский химик Ж. Дюма начинает говорить, и в его речи звучит нечто такое, что заставляет Менделеева насторожиться. И эта настороженность прекрасно отражена в описании конгресса, которое он отправил Л. Воскресенскому.
«Дюма… старался поставить пропасть между старым и новым, искусственно уладить дело об обозначениях, предлагая в неорганической химии оставить старое обозначение, а в органической – принять новые… При этом Дюма прекрасно характеризовал оба существующие направления. Одно, говорил он, представляет ясное последование за Лавуазье, Дальтоном и Берцелиусом. Исходная точка для ученых этого образа мыслей есть атом, неделимое простое тело; все прочее есть сумма атомов, величина, производная от первой. Другая партия идет по пути… Жерара; она берет готовые тела и сравнивает их; она берет частицы тела, отыскивает изменения и сличает их физические свойства. Первая партия все сделала для минеральной химии, в органической она до сих пор бессильна, потому что здесь химия еще немногое может создать из элементов. Вторая партия, несомненно сильно двинувшая органическую химию, ничего не сделала для минеральной. «Оставим же, – говорил Дюма, – тем и другим действовать своими путями»…»
Как и многих других, Менделеева восхитила и поразила горячая, темпераментная речь итальянского химика С. Канниццаро, ибо в ней он услышал гораздо больше, чем, пожалуй, большинство других участников конгресса. «Решающим моментом в развитии моей мысли о периодическом законе, – рассказывал он много лет спустя, – я считаю 1860 г., съезд химиков в Карлсруэ, в котором я участвовал, и на этом съезде идеи, высказанные итальянским химиком С, Канниццаро. Его я и считаю настоящим моим предшественником, так как установленные им атомные веса дали необходимую точку опоры. Я сразу же тогда заметил, что предложенные им изменения атомных весов вносят… новую стройность, и идея возможной периодичности свойств элементов при возрастании атомного веса, в сущности, уже тогда мне представилась внутренне. Меня остановили, однако, оставшиеся несообразности в принятых тогда атомных весах; ясно осталось только убеждение, что в данном направлении надо работать».
И будто под стать этой решимости из Петербурга пришло письмо Воскресенского: «Очень жаль, любезнейший Дмитрий Иванович, что хлопоты факультета о продолжении вашего отпуска были так неудачны».
О февраля 1861 года гейдельбергские приятели устроили Дмитрию Ивановичу проводы, и на следующее утро поезд помчал его через Гиссен и Берлин в Кенигсберг.
«НАУКА О ТЕЛАХ, КОТОРЫЕ НЕ СУЩЕСТВУЮТ»
(1861–1865)
Весной 1861 года железная дорога из Кенигсберга доходила только до Эйдкунена, прусского пограничного городка. С русской стороны железнодорожный путь был доведен только до Вильны, и переезжать границу и ехать через пограничную станцию Вержболово и Ковно до Вильны путешественникам приходилось на лошадях. Но пассажиры, особенно торопящиеся попасть в Петербург, нередко предпочитали скакать на перекладных не в Вильну, а в Динабург, что было прямее, дешевле и скорое. Именно этим путем решил ехать и Дмитрий Иванович Менделеев, которому секретарь русского посольства в Берлине поручил доставить срочный пакет в министерство иностранных дел и вручил подорожную дипломатического курьера.
Ранним утром 12 февраля 1861 года курьер с невиданным доселе титулом «доцента императорского Санкт-Петербургского университета» сошел с поезда в Эйдкунене. «Дали тут нам санки, и проехали мы заставу, сперва прусская была поднята, шлагбаум русский опущен, и два солдата. Паспорт спрашивают и на водку просят. В таможне не осматривали ничего – благо курьер».
В Вержболове подвернулась оказия: строительство участка между Вержболовом и Ковно было близко к завершению, и курьера с его багажом в служебном поезде довезли почти до самого Ковно. Здесь, в канцелярии губернатора, Дмитрий Иванович получил подорожную до Динабурга, и началась бешеная двухсотверстная гонка. Рвались постромки, летели из-под копыт комья мокрого снега, курьера и холодило и горячило. И на исходе шестнадцатого часа сани промчались по гати через Двину, проскочили через лощину, и за городом, на горе ездок увидел дымящий паровоз и состав.
«Въехали – звонят – это последний звонок. Подкатив, вбегаю, – говорят, нельзя. «Курьер» – можно, только вещей нельзя, но и вещи взяли. Заплатил и обрадовался, вошел уже покойно в вагон 2-го класса. Хотелось соснуть…
Спал, конечно, крепко, хоть и согнулся в дугу, но не надолго. Толки да еда. Так вот до Царского Села и не заметил».
Менделеев вернулся на родину в то время, когда в столице кипела хотя и всем известная, по скрытая лихорадочная деятельность. «Все знали, что великий акт освобождения миллионов рабов вскоре совершится, и все трепетно ждали его обнародования, – вспоминал об этом времени Сеченов. – Общее настроение, как перед большим праздником, было напряженно-тихое, выжидательное, без всяких вспышек». Сам Дмитрий Иванович быстро ощутил это настроение. 16 февраля он записал в своем дневнике: «Об освобождении много слышал, – говорят, 5-го, что государь говорил в народ, что хочет ко дню молитв назначить срок, что печатают уж манифест…»
Чутко уловив желание Александра II возвестить освобождение крестьян 18 февраля 1861 года – в пятилетнюю годовщину его царствования, – не только главные деятели реформы, но и весь чиновный люд с невиданной доселе расторопностью готовил и оформлял документы для всякого рода комиссий, комитетов, заседаний. Но, как почти всегда бывает в подобных случаях, одного дня все-таки не хватило, и к царю на подпись манифест попал только 19 февраля. Еще две недели ушло на печатание манифеста, и наконец 5 марта документ был опубликован в Петербурге.
Когда прошло первое возбуждение от обнародования манифеста, все как-то вдруг осознали, что ничего в нем не поняли, что это совсем не то долгожданное освобождение, о котором думали и мечтали. Недоумение – вот слово, которое характеризовало тогдашнее настроение. Вскоре начали доноситься слухи о ропоте и недовольство манифестом со стороны крестьян. И передовые люди шестидесятых годов уже не сомневались, что недоразумения и столкновения неизбежны.
В марте 1861 года стало известно, что 25 и 27 февраля в результате нападения кавалерии на варшавян, выходивших из костелов после траурной службы в честь годовщины Гроховской битвы, были убитые и раненые. В конце сентября под влиянием этих событий начались студенческие волнения в Петербургском университете, завершившиеся закрытием его на неопределенный срок. А весной следующего года заполыхали знаменитые петербургские пожары: горел Апраксин двор, горели жилые кварталы, горели казармы…
«Всего в 1861 г., – докладывал царю шеф жандармов князь И. Долгоруков, – оказано крестьянами неповиновение в 1176 имениях… Убиты 140… ранены 170… наказаны шпицрутенами 117».
Мощные процессы, происходившие в толще русской народной жизни, оказались тесно связанными с демократическим движением российского студенчества, энергично выступившего против произвола царского правительства. И демократическая направленность передовой русской профессуры ни в чем, быть может, не проявилась так ярко, как в ее поддержке справедливых требовании студенчества.
Менделеев сочувствовал освобождению крестьян, как человек, далеко отстоящий от конкретных частностей реформы. Но очень скоро ему предстояло убедиться в том, что такие, казалось бы, далекие от деятельности доцента понятия, как земельные наделы, выкупные платежи и прочие частности, повлияют на все дальнейшее точение русской жизни и в том числе на течение жизни доцента Менделеева. В биографических заметках, написанных 45 лет спустя, Дмитрий Иванович упоминает о наиболее запомнившихся ему событиях этих лет: «Возвратился с долгом 1000 р. (А. И. Вышнеградскому для Фойхтман) и места не получил… Работал у Фрицше. Жил на Петербургской за 2-м корпусом, где уроки… Написал Органическую химию… 20 декабря при закрытии университета остался за штатом. Пожар Измайловского полка; польское восстание».
Из этой скупой записки видно, какое тяжелое время было тогда у Менделеева. «В денежных средствах Дмитрий Иванович, как мне казалось, всегда был стеснен», – писал приятель Менделеева М. Панков, вспоминая студенческие годы. Но только по возвращении из-за границы Дмитрий Иванович узнал, что такое настоящая стесненность в деньгах. Много лет спустя он говорил одному из своих коллег, что в эти годы он еле успевал на извозчике переезжать из одного учебного заведения и другое: столько ему приходилось тогда читать лекций. «Зачем же вы набрали так много работы?» – спросил его собеседник. «А вот почему: когда я жил за границей, у меня была интрижка, а от нее плод, за который и пришлось расплачиваться». Предметом этой интрижки была провинциальная немецкая актриса Агнесса Фойгтман, которой Дмитрий Иванович был сильно увлечен в Гейдельберге. Отношения между ними сложились трудные и доставили Менделееву немало душевных терзании: «Все мои беды оттого, что не единственно направление моей воли, то она уму повинуется… то следуешь за сердцем и оттого идешь за Фойгтман, когда бы надо было бежать…» Так или иначе, Менделеев заботился о дочери и высылал Фойгтман деньги до тех пор, пока девочка не выросла и не вышла замуж.
Заботы о заработке – вот что больше всего занимало Менделеева в это время. И, как назло, все было будто против него. Найти педагогическую работу в феврале, когда началась уже вторая половина учебного года, было очень трудно, и Дмитрий Иванович был близок к тому, чтобы вообще переехать в Москву, где Зинин хлопотал о месте для него в Сельскохозяйственном институте (ныне Тимирязевская сельскохозяйственная академия) и в Московском университете.
Но мало-помалу дела Менделеева начали выправляться. На первых порах выручил Воскресенский, передавший ему свое место преподавателя в корпусе инженеров путей сообщения. В новом учебном году Дмитрий Иванович с августа начал читать в университете органическую химию. И хотя в декабре в результате студенческих волнении университет закрылся на неопределенный срок и Менделеев оказался «за штатом», он отнюдь не оказался без лекций. В Инженерном училище он преподавал физику, в корпусе инженеров путей сообщения – химию, во 2-м кадетском корпусе – химию и физическую географию. В феврале 1862 года Менделеев вместо с И. Сеченовым, А. Бекетовым (братом Н. Бекетова, с которым Дмитрий Иванович познакомился в Париже), Н. Костомаровым и другими читал публичные лекции в зале городской думы. Лекции эти были своеобразным ответом преподавателей на решение министра народного просвещения закрыть университет. Министром тогда был граф Е. Путятин – адмирал, который с легкостью перешел с палубы фрегата «Паллада» в министерский кабинет.
Энергичные действия министра-адмирала сыграли в судьбе Менделеева гораздо более важную роль, чем можно было бы подумать. Они вдруг предоставили в его распоряжение бездну (3–4 летних месяца) свободного от учебных занятий времени: университет был по-прежнему закрыт, а уроки в учебных заведениях, где преподавал Дмитрий Иванович, весною заканчивались. Присуждение Демидовской премии за «Органическую химию» разрешило главную проблему – материальную, – которая заботила и тревожила его в течение целого года. И тогда Менделеев решил, что пора заняться устройством своей личной жизни.
В первый же день своего приезда в Петербург он нанес визит Протопоповым и был обманут в ожиданиях. Феозва Никитична, встреча с которой рисовалась его воображению необыкновенно яркой и волнующей, в первый момент даже не узнала его. Через неделю-другую это ощущение рассеялось. «Милая, право, она. Если б не деньги, которых нет и самому-то, право, женился бы на ней». Дмитрий Иванович то убеждает себя: «Не для меня эта девушка. Нет, положительно нет». То вдруг обнаруживает с удивлением: «Что это Физа, опять она меня увлекать начала. И хорошая, право, была бы жена». Но снова очарование сменяется тревогой: «Физа сегодня сделала на меня что-то недоброе впечатление».
Конец этим колебаниям положила сестра Дмитрия Ивановича Ольга. Она была старше его почти на 20 лет и выступала, можно сказать, на правах матери. Именно Ольга Ивановна повела дело так, что Менделеев 10 марта 1862 года сделал предложение Феозве Никитичне, а 14 марта стал уже женихом. Пока шилось приданое, Дмитрий Иванович готовился к послесвадебной поездке за границу. Уже в этот период обнаружилось, что обе стороны вступают в брак не без колебаний. Перед Феозвой Никитичной иногда вдруг с пугающей ясностью вставала перспектива совместной жизни с таким вспыльчивым и раздражительным человеком, каким был Менделеев. Ее родственники и знакомые предостерегали от этого шага, и тогда она, сама в глубине души не уверенная ли в чем, самонадеянно говорила: «Я переделаю его своей любовью».
Дмитрий Иванович тоже колебался. Он писал сестре, что чем более он узнает невесту, тем больше убеждается, что у него нет чувств, которые должны быть у жениха. Но умудренная жизненным опытом Ольга Ивановна отмела эти не очень-то уверенные сомнения брата: «Ты помолвлен, объявлен женихом, в каком положении будет она, если ты теперь откажешься?»
Менделеев уступил, и эта уступка поставила его в затянувшиеся на много лет и мучительные для обеих сторон отношения. Конечно, выяснилось это не сразу, и после венчания, состоявшегося в конце апреля 1862 года, молодожены в самом радужном настроении отправились в свадебное путешествие по Европе, проживать ту тысячу рублей, которую в виде Демидовской премии принесла Дмитрию Ивановичу «Органическая химия».
Откровенно говоря, присуждение Демидовской премии не было для Менделеева полной неожиданностью. Еще в Гейдельберге летом 1860 года, размышляя о том, как бы добыть денег, он подумал о возможности представления какого-нибудь труда на соискание Демидовской премии. По-видимому, он просил своих петербургских друзей узнать подробности, так как один из них 9 августа 1860 года прислал ему выписку из правил. «На получение награды могут притязать только вообще вышедшие с 1-го ноября истекшего по 1-е ноября настоящего года оригинальные, напечатанные на русском языке… сочинения. Предмет сих сочинении может быть заимствован из какой бы то ни было отрасли человеческих познании, или приложение их к потребностям житейским». Конечно, о соискании премии в 1860 году нечего было и думать, но в следующем – 1861 году Дмитрий Иванович решил писать первый оригинальный учебник по органической химии на русском языке…
14 февраля прибыл он в Петербург, а уже 24 февраля начался этот беспримерный научный труд, показывающий, какая колоссальная духовная мощь таилась в этом 27-летнем человеке. Самое лучшее представление об обстановке, в которой велась эта работа, и о том горении, в котором находился Менделеев, дают слова, часто встречающиеся к его знаменитом «Гейдельбергском дневнике», названном так по недоразумению, ибо большая часть его написана Дмитрием Ивановичем уже в Петербурге: «Писал, писал и писал». И когда 18 июня рукопись была сдана в набор, Менделеев мог с полным основанием сказать: «Больше работать, как я с этой книгой работал, – нельзя».
Первого октября книга была уже отпечатана, и одни из первых авторских экземпляров Дмитрий Иванович повез Зинину. Николаи Николаевич внимательно пролистал Менделеевский труд, похвалил и сказал: «В год все разойдется».
Он оказался прямо-таки пророком: «Органическая химия» действительно разошлась с такой быстротой, что на следующий год ее пришлось выпустить вторым изданием. А весной 1862 года она была удостоена полной Демидовской премии. Казалось бы, этот успех должен был показать Менделееву, как глубоко правы были его доброжелательные учителя и коллеги, когда советовали ему обратиться к органической химии, на которой сосредоточился тогда интерес века…
Можно сказать: три открытия, сделанные в двадцатых годах прошлого века, положили, начало этой отрасли химии и придали ей тот мощный импульс, который определил ее развитие вплоть до 1880—1890-х годов. Первое из этих открытии – анализ– сделал германский химик Ю. Либих, разработавший удивительно простой, быстрый и точный метод определения состава органических веществ, то есть веществ растительного и животного происхождения. Второе открытие – синтез– сделал германский химик Ф. Вёлер, который в 1828 году впервые осуществил превращение неорганического вещества в органическое, что в то времена считалось доступным только таинственной жизненной силе. Третье же открытие – изомерия– родилось в результате страшного скандала, разразившегося между Либихом и Вёлером.
Но по порядку. Когда метод анализа органических соединений был окончательно отработан, Либих в восторге воскликнул: «Теперь даже обезьяна может стать химиком!» Отбросив возникающие в связи с этим заявлением ассоциации, нужно признать, что Либих действительно сделал очень важное усовершенствование. «Берцелиус, – писал он, – затратил на свои анализы органических кислот 18 месяцев, сделав всего 7 анализов… В последней нашей работе в три месяца сделано 72 анализа… Берцелиус со своим старым аппаратом должен был бы работать над этим ни больше ни меньше как пять лет!.. Он (Берцелиусов метод. – Г. С.) доступен лишь немногим экспериментаторам, когда же хотят строить большой дом, надо много работников».
Работники не замедлили явиться в невзрачную либиховскую лабораторию, расположившуюся в помещении бывшей гиссенской гауптвахты. И их дружными усилиями было проанализировано такое множество органических веществ, что уже к сороковым годам можно было приступать к их классификации и систематизации. Оказалось, что все без исключения органические вещества обязательно содержат в своем составе углерод. Это дало основание рассматривать органическую химию как химию углеродных соединений. Но почему углерод занимает такое привилегированное положение? Почему пришлось посвящать соединениям одного элемента целый раздел химии? Почему эта наука разделилась на две части: химию углерода и химию всех остальных элементов, вместе взятых?
Оказывается, углерод дает поразительное разнообразие всевозможных соединений. Одни только углеводородные соединения исчисляются сотнями, причем в их число входят такие непохожие вещества, как метан, горящий в наших кухонных плитах; ацетилен, при помощи которого режут и сваривают сталь; полиэтилен, пленка из которого нашла столь широкое применение и в промышленности, и в быту; скипидар, бензин, парафин, керосин и т. д. И все это разнообразие достигается лишь различными комбинациями атомов углерода и водорода в молекуле. Сколь же велико должно быть количество соединений углерода с водородом, кислородом, азотом, серой, мышьяком и другими элементами! Какое колоссальное поле открывалось перед исследователями!
Второе основополагающее открытие не повлекло за собой столь же быстрой разработки, как первое. Конечно, когда Вёлер кипячением раствора неорганического вещества – циановоаммониевой соли – неожиданно получил мочевину – вещество, считавшееся тогда сугубо органическим, – он оценил значение своего открытия. Реакция в его колбе перекинула мостик через ту пропасть, которая в те времена разделяла химию минеральную и химию растительного и животного миров. И это значило, что на его глазах косная мертвая материя без всякого участия пресловутой жизненной силы была превращена в продукт, прежде вырабатываемый лишь живым организмом. Но настолько вёлеровское открытие опережало свой час, что и спустя 15–20 лет крупнейшие химики Европы отказывались принимать его всерьез. Даже Жерар, проницательный Жерар, работы которого сыграли такую важную роль в формировании научного мировоззрения Менделеева, и тот в 1842 году писал: «…Химик… делает все противоположно живой природе; он сжигает, разрушает, работает с помощью анализа; одна только жизненная сила действует с помощью синтеза». А патриарх европейской химии шведский ученый Я. Берцелиус в 1849 году, то есть через 21 год после вёлеровского эксперимента, считал: «В живой природе элементы, по-видимому, подчиняются совершенно иным законам, чем в неорганической природе, ибо продукты, получающиеся при взаимодействии этих элементов, отличаются от тех продуктов, которые дает нам органическая природа. Если бы удалось найти причину этого различия, то у нас был бы ключ к теории органической химии; но эта теория до такой степени скрыта, что у нас нет никакой надежды открыть ее, по крайней мере, в настоящее время…»
Историю же третьего основополагающего для органической химии открытия следует начать с того, что Либих с детства увлекался взрывами. Работая в Париже у знаменитого Ж. Гей-Люссака, он и надумал исследовать гремучую ртуть и гремучее серебро, которые доставляли ему в детстве столько радости и столько нахлобучек от старших. И оказалось, что все это соли одной кислоты, которую он по аналогии назвал тоже гремучей. Либих гордился своим мастерски сделанным анализом, и вдруг ему попадается работа Вёлера, в которой тот приписывает точно такую же формулу циановой кислоте, по свойствам ничего общего с гремучей кислотой не имеющей. Либих обвинил Вёлера в грубой ошибке, Вёлер обвинил в грубой ошибке Либиха. И начавшуюся перепалку пришлось останавливать Берцелиусу. Проверив оба анализа, Берцелиус с изумлением убедился, что правы оба и что в природе существуют тела одинакового химического состава, но различающиеся по множеству свойств. Берцелиус отказался объяснить, в чем тут дело, но зато придумал для обозначения непонятного явления отличный термин – изомерия. А проникшиеся величайшим уваженном друг к другу спорщики сделали в знак примирения совместную работу и на всю жизнь стали лучшими друзьями.
К 1860 году, когда Менделеев начал работать над «Органической химией», три основополагающих открытия, сделанных почти одновременно, были разработаны весьма неравномерно. Поначалу центр тяжести исследовательских работ в органической химии сосредоточился, естественно, на анализе. Ученые выяснили: молекулы органических веществ можно уподобить зданию, сложенному из крупных блоков – радикалов. И как в здании связь между блоками слабее, чем прочность самих блоков, так и в молекуле радикалы между собой связаны не так крепко, как атомы, входящие в состав радикалов. Поэтому в большинстве реакций радикалы лишь перестраиваются по-новому, не распадаясь на отдельные атомы. На первых порах радикалов наоткрывали великое множество, но постепенно их сводили к общим типам, и наконец усилиями уже знакомых нам Ш. Жерара и О. Лорана все типы удалось привести всего к двум «первичным радикалам» – метану и бензолу.
Метан – болотный газ – простейший углеводород. Его молекула состоит из одного атома углерода, окруженного четырьмя атомами водорода. Таким образом, химическая формула метана – CH 4. Если у двух молекул метана оторвать по одному атому водорода, то два осколка сцепляются вместе и образуют более сложную молекулу этана – C 2H 6. Оторвав у вновь полученной молекулы один атом водорода и присоединив к нему еще один осколок метана, получим молекулу пропана – C 3H 8. Продолжая такую операцию сколь угодно долго, можно получить множество соединений, принадлежащих к одному ряду с общей формулой C nH 2n+2. Если же оторвать у каждой молекулы метана по два атома водорода и сцепить вместе два получившихся осколка, возникнет молекула этилена – C 2H 4– родоначальника ряда C nH 2n. Следующий ряд – C nH 2n-2– открывает всем известный ацетилен – C 2H 2.