Текст книги "Великие химики. Том 2"

Автор книги: К. Манолов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 26 страниц)

Калоян Манолов
ВЕЛИКИЕ ХИМИКИ
Т. 2.
3-е изд. испр., доп

XIX–XX в.

СТАНИСЛАО КАННИЦЦАРО

(1826–1910)

В тишине внезапно и зловеще прогремели выстрелы, потом послышался конский топот: полицейский патруль не впервые нарушал тишину маленького городка.

«Опять гонятся за каким-нибудь бунтарем», – подумал Станислао и закрыл глаза, но уснуть не смог. Ему показалось, что в дом кто-то вошел. Он напряг слух: дверь соседней комнаты отворилась, за стеной кто-то шепотом заговорил. Станислао поднялся, на цыпочках подошел к двери и замер прислушиваясь.

– Твой поступок граничит с безумием, Антонио. Подумай только, какой опасности ты подвергаешь себя и нас. Куда тебя ранили?

– В левое плечо. Пустяки, просто царапина. Но мне придется остаться здесь на несколько дней. Спрячь меня куда-нибудь.

– О, святая мадонна, только бы Мариано ни о чем не догадался!

Станислао узнал голос матери. Она тихо говорила с дядей Антонио Ди Бенедетто. Сердце Станислао учащенно забилось.

– У вас самое надежное место. Никому и в голову не придет, что в доме шефа полиции Мариано Канниццаро прячется революционер. Здесь я в безопасности, дорогая сестра. Зажги свечу, я поднимусь на чердак, там, пожалуй, я устроюсь на время.

– В тюрьме устроишься, а не у меня! – гневно загремел проснувшийся отец. – Воображаешь, что вы победите? Нет, путь, по которому ведет вас Джузеппе Маццини, кончится виселицей.

– Послушай, Мариано, – голос Антонио звучал уверенно и: твердо. – Разве ты не итальянец, не патриот своей страны? Настоящий итальянец хочет видеть свою родину свободной и единой. Мы боремся за воссоединение Италии и мы добьемся успеха!

Станислао затаил дыхание. Дома часто говорили о маццинистах[1]1
  Так называли в Италии революционеров, последователей Дж. Маццини. – Прим. ред.


[Закрыть], об организации «Молодая Италия». Неаполитанский король Фердинанд II Бурбон жестоко расправлялся с революционерами. Правда, шеф полиции в столице бывшего Сицилианского королевства – Палермо – был настроен либерально, но узнай об этом в Неаполе, ему бы не сносить головы. Мариано Канниццаро горячо любил родину и ненавидел Бурбонов, но разве мог он позволить прятать в своем доме революционеров?

И вдруг Станислао отчетливо услышал, как отец тихо сказал:

– Ладно, сейчас не до дискуссий. Веди его на чердак, а я отправляюсь спать. И помните: я никого не видел и ничего не знаю.

Станислао воспринимал развивающиеся в Италии события по-своему. Конечно, он ненавидел австрияков, оккупировавших его родину и безжалостно грабивших ее богатства. Конечно, в душе он был на стороне отчаянных карбонариев, сражавшихся в партизанских отрядах. Но даже говорить об этом вслух было очень опасно. Гораздо спокойнее было рассуждать о Вергилии, Таците, Данте и не касаться политических тем.

В школе Станислао знали как способного ученика. Ему одинаково легко давались и литература, и математика, и история… Любознательность и широта интересов отличали его и на медицинском факультете университета в Палермо, куда он поступил в 1841 году. Наделенный незаурядными способностями и упорным характером, он прекрасно усваивал материал и был надеждой профессоров. Станислао не ограничивался занятиями по медицине, он посещал также лекции по литературе и математике.

Большое влияние на молодого Канниццаро оказал профессор Микеле Фодера, который преподавал в университете физиологию и занимался изучением нервной деятельности человека. Эта проблема заинтересовала Канниццаро, и он начал совместную работу с профессором, пытаясь найти возможность распознавания двигательных и сенсорных нервов. Его опыты на морских свинках, мышах и собаках дали большой и ценный материал. Станислао работал в лаборатории профессора, но очень часто переносил свои исследования домой, поскольку в университете не было места для подопытных животных. Молодой ученый сформулировал новое оригинальное мнение по занимавшему его вопросу. Свой доклад он читал на конгрессе в Неаполе в 1845 году.

Итальянские ученые с интересом выслушали 19-летнего Канниццаро. Конечно, как и следовало ожидать, оказалось, и немало противников. Некоторые ученые утверждали, что его выводы недостаточно обоснованы, что не хватает целостной экспериментальной проверки.

До известной степени противники молодого ученого были правы. Сам Канниццаро понимал, что существенную роль в физиологических процессах играют химические превращения веществ в живом организме.

– Придется проводить опыты комплексно, – решил Канниццаро. – С одной стороны, физиологические исследования, с другой – химические.

– Может быть, стоит провести все исследования заново, но при этом обратить особое внимание на химические изменения, – посоветовал ему физиолог Мачедонио Меллони[2]2
  Мачедонио Меллони (1798–1854) – один из крупнейших итальянских физиков-экспериментаторов, чл.-корр. Петербургской Академии наук с 1836 г. Основные исследования посвящены тепловой радиации, для этих исследований он изобрел устройство – оптическую «скамью Меллони»; в 1836 г. открыл поляризацию тепловых лучей и предположил, что тепловые, световые и ультрафиолетовые лучи имеют одинаковую природу. О Меллони см.: Льоцци М. История физики. Пер. с итал. – М.: Мир,. 1970, с. 213–215; Храмов Ю. А. Физики: Биографический справочник. – 2-е изд., испр., доп. – М.: Наука, 1983, с. 183.


[Закрыть], с которым Станислао познакомился в первый же день конгресса. Они быстро сблизились и теперь обсуждали интересующие их проблемы как старые друзья.

– Вы правы, Меллони. Нужда в таких исследованиях велика, но, к сожалению, у меня слабая подготовка по химии. В Палермском университете ей уделяют мало внимания, да и лаборатория там очень маленькая.

– На мой взгляд, вам следует самым серьезным образом заняться изучением химии.

– К сожалению, в Палермо это невозможно.

– Но разве университет существует только в Палермо? Поезжайте в другой город. Я мог бы порекомендовать вас Рафаэле Пириа[3]3
  Рафаэле Пириа (1814–1865) – основатель знаменитой итальянской школы химиков-органиков, ученик Дюма, с 1841 г. профессор в Пизе, с 1865 г. – в Турине; открыл салициловую кислому (1838 г.), реакцию перехода аминокислот в оксикислоты. О Пириа см.: Cannizzaro S. Sulla vita e sulla opere di Raffaele Piria: Torino, 1883; Волков В. А., Венский E. В., Кузнецов Г. И. Химики: Биографический справочник. – Киев, Наукова думка, 1984, с. 394.


[Закрыть].

Осенью 1845 года Канниццаро уехал в Пизу и поступил ассистентом в лабораторию Пириа. Теперь молодой сицилиаиец мог целиком посвятить себя химии. По утрам он слушал лекции по органической и неорганической химии, а после обеда проводил опыты в лаборатории. Станислао сосредоточенно наблюдал за работой учителя – известного экспериментатора. Пириа ежедневно в течение восьми часов проводил свои исследования салицина, аспарагина, популина и некоторых производных нафталина. Работал он с исключительным мастерством и педантичной аккуратностью. Если Пириа приходилось покидать лабораторию раньше обычного времени, он оставлял за себя Канниццаро, который должен был закончить анализ или приготовить реактивы и приборы для следующих опытов. Станислав выполнял наставления учителя с той же педантичностью.

Зато вечером, закончив работу, Пириа преображался. Он удобно усаживался в кресло и начинал задушевную беседу со своими ассистентами – Станислав Канниццаро и Чезаре Бертаньини[4]4
  Чезаре Бертаньини (1827–1857) – итальянский химик-органик, ученик Пириа, друг Канниццаро; синтезировал коричную кислоту и др. (Быков Г. В., Крицман В. А. Станислао Канниццаро: Очерк жизни и деятельности. – М.: Наука, 1972, с. 14).


[Закрыть]. Канниццаро испытывал большую привязанность к своему учителю, хотя характер у него был не из легких, но главное – у него он научился любить химию.

Прошли два года пребывания Канниццаро в Пизе. За это время окрепла его дружба с Чезаре Бертаньини. Оба страстно любили химию, вместе строили планы на будущее. И поскольку оба они были молоды, в эти планы входили не только научные исследования. Нередко в их разговорах упоминалось имя Анжелины, в которую был влюблен Станислао.

В июле 1846 года двадцатилетний Канниццаро поехал в Палермо повидаться с родителями и сестрами, намереваясь осенью вернуться в Пизу. Однако последнему не суждено было осуществиться.

Сильная засуха 1845 и 1846 годов вызвала в Италии экономический кризис. Маццинисты использовали недовольство широких народных масс, чтобы снова начать борьбу за воссоединение Италии, за свержение власти Бурбонов. Пылкий Канниццаро, забыв лабораторию в Пизе, стал первым помощником Антонио Ди Бенедетто. Тайные сходки, торжественные клятвы в верности родине…

Двенадцатое января 1848 года. Первыми начали стрелять на баррикадах в Палермо.

– Да здравствует Сицилия!

– Долой Неаполитанское королевство! Долой короля Фердинанда II!

Пламя революции вспыхнуло по всей Италии. Джузеппе Маццини возглавил восстание в Милане. Из Южной Америки вернулся Джузеппе Гарибальди. Он организовал отряды добровольцев и начал героический поход против австрийцев.

Через несколько дней после вспыхнувшей революции в Палермо было объявлено об установлении Сицилианского королевства. В работе нового парламента принял участие и Станислав Канниццаро как представитель от округа Франкавиллы. Однако события развивались с молниеносной быстротой. Опомнившись от внезапного удара, королевские войска начали наступление на Сицилию. Реакция поднимала голову и угрожала растоптать каждого, «то станет на ее пути. Приходилось браться за оружие.

Канниццаро был назначен офицером артиллерии и прибыл в Мессину, где ожидалось нападение королевских войск. Революционные отряды проявили невиданный героизм, но у них не хватало боеприпасов, не было опытных офицеров. Королевские войска подвергли Мессину артиллерийскому обстрелу – несколько дней подряд земля сотрясалась от адского грохота орудий. Город был разрушен до основания, и революционеры были вынуждены отступить. Они храбро защищались, но восстание было обречено. Сицилия стонала, залитая кровью, выжженная пожарищами, разрушенная безжалостным врагом. Оставшиеся в живых революционеры вынуждены были покинуть родину.

Теплой июльской ночью 1849 года фрегат «Независимость» отошел от берегов Сицилии и направился в Марсель. На борту фрегата был и Станислав Канниццаро. Он решил перебраться во Францию и вернуться к прерванной великими событиями научной деятельности.

Из Марселя Канниццаро направился в Лион, потом – в Париж. Его привлекал университет, лаборатории…

Итальянские патриоты – борцы за независимость своей родины – чувствовали поддержку прогрессивно настроенных людей во всем мире. Десятки комитетов собирали средства для доблестных сыновей Италии, живших в изгнании.

Как и большинство итальянцев, Канниццаро поселился в латинском квартале Парижа. Получив помощь от своих соотечественников, он вскоре сумел найти место в лаборатории Шевреля и начать научную работу.

Крупный ученый Мишель Эжен Шеврель изучал главным образом цвета и процессы крашения, но в его лаборатории проводились и десятки других исследований, которые выполнялись многочисленными сотрудниками и студентами, оканчивающими учебу и пришедшими сюда, чтобы приобрести практический опыт, так необходимый для самостоятельной научной деятельности.

Канниццаро обратил на себя внимание с первых дней paботы в лаборатории. Этому немало способствовало его героическое прошлое. «Революционер», «борец с баррикад Палермо» – это не могло не внушать интерес и уважение к молодому итальянцу.

Его коллеги, и особенно один из них, Франсуа Клоэз[5]5
  Франсуа Станислас Клоэз (1817–1883) – французский химик-органик, изучал диамины.


[Закрыть], часто расспрашивали Станислав о недавних героических днях, завидуя тому со всей пылкостью молодости.

Клоэз привязался к Станислав, и вскоре они стали неразлучны. Шеврель предложил им начать совместные экспериментальные исследования. Эта работа еще больше сблизила друзей. Они часами обсуждали условия проведения опытов, конструировали необходимые приборы. Вещества, с которыми они работали, относились к самым сильным ядам, поэтому все опыты требовали чрезвычайной осторожности. Действуя на цианид калия хлором или бромом, они получили хлорциан и бромциан – летучие ядовитые вещества, обладающие очень высокой реакционной способностью. Особенно легко протекало взаимодействие между аммиаком и хлорцианом, в результате которого образовывалось бесцветное кристаллическое вещество, легко растворяющееся в эфире и воде.

– Анализ продукта и способа его получения приводит к выводу, что это амид синильной кислоты, – заключил Канниццаро.

– И все-таки неоднократные попытки получить его при непосредственном взаимодействии аммиака с цианистым водородом оказались безрезультатными, – заметил Клоэз.

– Может быть, причина в том, что образуется цианид аммония и отщепление водорода от этого соединения в условиях опыта невозможно. Тем не менее синтез, который мы провели, доказал строение соединения. От хлорциана в нем остается циановая группа, а от аммиака – аминная. Образуется цианамид, и отщепляется хлористый водород.

– Ты определял температуру плавления продукта, который мы сегодня получили?

– Еще нет. Впрочем, над процессами, протекающими прл нагревании цианамида, нам еще предстоит поломать голову.

– Заметил ли ты, что при высокой температуре происходят значительные изменения цианамида, вероятнее всего, он превращается в другое вещество?

– Оставим пока эту проблему, Франсуа. У нас накопилось множество результатов синтеза. Их следует обработать и подготовить публикацию, а потом уже займемся и этими вопросами.

Статья Канниццаро о цианамиде вышла в свет в 1850 году, а в следующем году появилась статья о превращениях этого веществах при нагревании. Достижения молодого ученого неостались незамеченными, особенно на родине. Революционный подъем, стремление к прогрессу и свободе всколыхнули духовную жизнь страны. Большое внимание стало уделяться развитию университетов и других высших учебных заведений. Городской совет Алессандрии направил Канниццаро специальное приглашение:

«Культурная общественность во главе с руководством города приглашает вас занять преподавательское место по химии и физике в Техническом институте нашего города. Экономическое развитие страны требует, чтобы силы молодых специалистов объединились во славу Италии. Ваши познания в области химии и физики внесли бы неоценимый вклад…»

Канниццаро положил письмо на стол.

– Вот так, Франсуа. Италия нуждается во мне.

– И что ты решил? – спросил Клоэз.

– Пока ничего. Алессандрия очень маленький городок. Технический институт, в сущности, просто школа. В нем нет научной библиотеки, думаю, что нет и лаборатории. Если я поеду туда, мне придется прекратить исследовательскую работу.

Прошло несколько недель. Канниццаро все еще не мог прийти к окончательному решению. Может быть, ему удастся найти более интересное место в другом итальянском городе? И от Пириа почему-то нет ответа. Что скажет его учитель? Но вот наконец и его письмо:

«Медлить нельзя, я настаиваю, чтобы ты принял это приглашение. Алессандрия находится недалеко от Турина и Генуи, может быть, позднее там найдется более интересное для тебя место… Технический институт – это только начало. Истерзанный итальянский народ нуждается в живой мысли своих сыновей. Не забывай, что ретортой можно служить народу, как и мечом».

Это письмо положило конец колебаниям, и в начале лета Канниццаро выехал в Алессандрию.

Жители города встретили ученого восторженно. Газеты наперебой приглашали своих читателей посетить институт и послушать героя баррикад Палермо, ученого из Парижа, доблестного сына Италии – Станислав Канниццаро. В день приезда ученого улицы были полны народа, здания украшены флагами и цветами.

Канниццаро тут же принялся за работу. Как он и предполагал, лаборатории при институте не было, но он вскоре создал ее сам. В этом помог ему старый друг Чезаре Бертаньини, с которым Станислао не прекращал переписку, находясь в Париже. Бертаньини позаботился о снабжении новой лаборатории Канниццаро всем необходимым. Почти в каждом письме Канниццаро перечислял приборы и химикаты, которые он просил найти Бертаньини.

«Прошу извинить меня за чрезмерную назойливость, но мне приходится одному обо всем заботиться, а это очень трудно. Приборы, отмеченные в списке, понадобятся мне в следующем месяце, постарайся, чтобы я их получил вовремя. Аудитория моя всегда переполнена слушателями, лаборатория уже работает. Дорогой Чезаре, до сих пор такой лаборатории не было во всей Италии».

Увлеченный научными исследованиями, Канниццаро постепенно отошел от политической жизни и всецело отдался служению науке. Из переписки, которую он вел с Бертаньини и Пириа, ученый знал об исследовательской деятельности обоих. Развитие органического синтеза, следующие одно за другим открытия в области органической химии обусловили интересы Канниццаро как ученого. Он начал изучать бензальдегид и реакции, характерные для этого соединения. Упорный в работе, он проводил опыты тщательно и скрупулезно, несмотря на склонность к теоретическим обобщениям. Опыт для него имел первостепенное значение, он понимал, что лишь путем эксперимента человек может постичь законы природы.

Изучение реакции бензальдегида все более увлекало Канниццаро. При нагревании бензальдегида с углекислым калием запах горького миндаля быстро исчезал. Продукт реакции обладал совершенно другим, даже приятным запахом. Исследователь приступил к расшифровке строения полученного вещества. Он начал с количественного анализа реакционной смеси. Разделив на компоненты реакционную смесь, он приступил к их количественному определению. Уже через несколько дней был получен неожиданный результат: количество углекислого калия во время реакции не изменилось. Значит, поташ играет роль катализатора? Но тогда что же за превращения происходят с бензальдегидом? Ведь в реакционной смеси нет другого вещества, с которым он мог бы соединиться.

Загадочность этой необычной реакции волновала Канниццаро. Ведь не было сомнений в том, что бензальдегид превращался в другое вещество.

– А может быть, не другое, а другие…

В продуктах реакции была обнаружена бензойная кислота и еще одно вещество – жидкость с весьма высокой температурой кипения, около 205°С. Эта жидкость с приятным запахом по своим Двойствам напоминала спирт, но обладала и некоторыми свойствами бензола. Она легко реагировала с концентрированными серной и азотной кислотами. Новое вещество представляло собой бензиловый спирт – первый открытый и изученный ароматический спирт.

Дальнейшие исследования Канниццаро показали, что половина исходного количества бензальдегида превращается в бензиловый спирт, а другая половина – в бензойную кислоту. Результаты этих исследований он опубликовал в 1853 году; реакцию, при которой получались эти вещества, мы сегодня называем «реакцией Канниццаро».

Получение бензилового спирта влекло за собой обширные дальнейшие исследования. Надо было изучить реакции, в которые могло вступать новое вещество, установить его точный состав. Канниццаро нуждался в сотрудниках-единомышленниках, с которыми он мог бы обсуждать свои идеи. Переписка с Бертаньини и Пириа давала очень многое, но не могла полностью заменить личных контактов. Канниццаро продолжал исследование бензилового спирта вместе с Бертаньини, работавшим в Генуе. Они часто встречались, чтобы обсудить результаты и наметить пути дальнейших исследований. Однако работа в разных городах мешала нормальной деятельности ученых. Пириа, их учитель и друг, понимал это лучше других и, воспользовавшись своим влиянием, дал возможность обоим ученым объединиться. В 1885 году Канниццаро получил место профессора в Генуэзском университете. Почти в то же время сам Пириа переехал в Турин.

Это благоприятно сказалось на работе ученых. Теперь все трое собирались и обсуждали общие проблемы.

Первое время Канниццаро не мог в полную силу продолжить работу, начатую в Алессандрии, поскольку лаборатория университета в Генуе была плохо оборудована. В ней не было приборов даже для самых элементарных демонстраций на лекциях. На оборудование новых помещений, находившихся на верхнем этаже университетского здания, Канниццаро потратил почти целый год.

В конце концов лаборатория приобрела надлежащий вид, и он продолжил работу вместе с ассистентом и двумя студентами. Исследования в лаборатории Канниццаро проводил с необыкновенным энтузиазмом. Он ежедневно обсуждал свои идеи с сотрудниками, выслушивал их мнения и всегда одобрительно встречал любое новое предложение и начинание. Как считал Канниццаро, в лаборатории каждый должен был чувствовать себя свободным, полет в науке может совершить лишь человек на собственных крыльях.)

В Генуе вместе с Бертаньини они завершили исследования производных бензилового спирта, из которого Цолучили бензилхлорид, а затем превратили его в фенилуксусную кислоту. Параллельно с этими исследованиями Канниццаро все чаще обращался к основным теоретическим вопросам химии.

– Особенно важным сейчас и в то же время очень сложным является вопрос о строении веществ, – в лаборатории шло обсуждение дальнейших исследований.

– Ты прав, Станислао. Да, Дальтон ввел понятие «атомный вес», но мы имеем дело не только с простыми, но и сложными атомами, говорим также и о радикалах, – Бертаньини, как всегда, легко угадывал мысли друга.

– Амедео Авогадро назвал частицы газов молекулами. Такого же мнения придерживается и Шарль Жерар. А вот какова суть частиц, из которых построены другие вещества? Можно ли отождествлять их с частицами газов?

– В своих лекциях Рафаэле Пириа тоже говорит о молекулах как о мельчайших частицах.

– Если добавить к этому и радикалы, картина усложнится, – Канниццаро помолчал. – Эти мысли давно занимали меня. В сущности, я уже пытаюсь сделать первые шаги в этом направлении. Вот рукопись моей новой статьи «Очерк развития философии в химии»[6]6
  Автор имеет в виду знаменитую работу Канниццаро “Sunto”, ила «Краткий очерк курса химической философии» (1858 г.). Подробный разбор этой работы и о Канниццаро как об историке химии см.: Быков Г. В., Крицман В. А., ук. соч., с. 74–78, 96–112 и ел.


[Закрыть].

– Расскажи, пожалуйста, хотя бы кратко, в чем ее суть, а потом я внимательно прочту ее.

– Мне кажется, ключ ко всему в законах Авогадро и Гей-Люссака. Согласно взглядам Авогадро, в равных объемах различных газов при одинаковых условиях – температуре и давлении – содержится равное число частиц. Эти частицы надо называть молекулами, а не сложными атомами, иначе картина получается запутанной. Например, если один объем газа А реагирует с двумя объемами газа В и образуются два объема газа С, то каждая частица С должна состоять из одной частицы В и половины частицы А. Можно ли называть частицы А атомами, когда в состав С входит лишь половина частицы А?

^{Н. Бунзен}

^{Спектроскоп Бунзена – Кирхгофа}

– Конечно, нет. Ведь само название «атом» означает «неделимый», и это основное свойство атома – самой малой неделимой частицы.

– Отсюда следует, что каждая частица газа А состоит из двух атомов. Такая частица и есть молекула газа.

– Я понял твою идею.

Статья Канниццаро привлекла внимание ученых всего мира. Посылки, которые он развивал, не были новы, но они рассматривались с новых позиций, по-новому освещался вопрос об атомах, молекулах, атомных и молекулярных весах.

Конечно, в одной статье было невозможно охватить всю проблему в целом. Через два года после публикации статьи Канниццаро получил письмо от Карла Вельтцина[7]7
  Карл Вельтцин (1813–1870) – немецкий химик-органик, теоретик, один из организаторов Международного конгресса химиков в Карлсруэ в 1860 г.


[Закрыть], профессора Политехнической школы в Карлсруэ, который приглашал его принять участие в Международном конгрессе 1860 года. В письме, подписанном 45 выдающимися химиками во главе с организационным комитетом, в который входил Август Кекуле, Адольф Вюрц и Карл Вельтцин, говорилось:

«Химическая наука достигла такого уровня развития, что нижеподписавшиеся считают необходимым созвать конгресс с целью уточнения важнейших положений этой науки. Необходимо обменяться мнениями, чтобы устранить разногласия по следующим важным вопросам:

точные определения понятий «атом» и «молекула», «эквивалентность», «атомность» и прочее;

валентность элементов;

формулы соединений;

новая номенклатура химических соединений».

Письмо датировано 10 июля 1860 года.

Канниццаро поехал в Карлсруэ в конце августа. Вместе с ним на конгресс прибыли его коллеги и друзья Пириа и Бертаньини.

Несколько дней в Карлсруэ происходило знаменательное событие. Почти все выдающиеся химики Европы собрались здесь, чтобы обсудить наиболее важные положения химической науки.

Ранним утром 3 сентября Политехническая школа широко распахнула двери перед ста пятьюдесятью светилами науки.

Наиболее представительной была группа ученых Германии, она составляла около одной трети всех делегатов. Среди них – Роберт Бунзен[8]8
  Роберт Вильгельм Бунзен (1811–1899) – известный немецкий химик; разработал способы электролитического получения магния (1862 г.), алюминия, хрома, кальция и др. (1854 г.); вместе с Густавом Кирхгофом (1824–1887) разработал метод спектрального анализа, при помощи которого открыл щелочные металлы рубидий и цезий (1860 г.); изобрел газовую горелку, носящую его имя; изучал химические реакции доменного* процесса и т. д. О Бунзене см.: Lockemann G. Robert Wilhelm Bunsen. Lebensbild eines deutschen Naturforschers. – Stuttgart, 1949; Мусабеков Ю. С, Черняк А. Я. Выдающиеся химики мира: Библиографический указатель. – М.: Книга, 1971, с. 156–159; Становление химии как науки. – М.: Наука, 1983, с. 185–188 и др. – (Всеобщая история химии); Волков В. А. и др., ук. соч., с. 85; Сабадвари Ф., Робинсон А. История аналитической химии. Пер. с англ. – М.: Мир, 1984, с. 203 и ел.; Биографии великих химиков. Пер. с нем. – М.: Мир, 1984, с. 231–236.


[Закрыть], Генрих Копп[9]9
  Герман Франц Мориц Копп (1817–1892) – немецкий химик и историк химии, автор многотомных трудов по истории химии. Основные направления исследований связаны с решением проблемы состав – свойство» вещества; ввел понятие мольного объема. О Коппе см.: Крицман В. А., Быков Г. В. Герман Копп. 1817–1892. – М.: Наука, 1978; Становление химии как науки, ук. соч., с. 81 и др.; Соловьев Ю. И. История химии: Развитие химии с древнейших времен до конца XIX века. – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1983, с. 195–198; Волков В. А. и др., ук. соч. с. 253.


[Закрыть], Август Кекуле, Лотар Мейер[10]10
  Юлиус Лотар Мейер (1830–1895) – немецкий химик, работавший в области неорганической, физической и органической химии. В книге «Современные теории химии и их значение для химической статики» (1864 г.) дал таблицу 27 элементов, расположив их по валентности, – первый шаг к периодической системе. В 1870 г. опубликовал кривую зависимости атомных объемов от атомных весов. О Мейере см.: Меншуткин Н. А. Журн. Русского физико-химического общества, вып. 4, отд. 1,197 (1895); Seubert К. Бег., 28, 1109–1146 (1896); Макареня А. А. Вопр. истории естествозн. и техн. вып. 4 (29), 77–82 (1969); Биографии великих химиков, ук. соч., с. 129–134; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 330.


[Закрыть]и другие. Францию представляли более 20 ученых – Батист Буссенго, Мишель Эжен Шеврель, Анри Сент-Клер Девилль, Марселей Жак Бертло и другие. От Англии присутствовали сэр Уильям Перкин, Август фон Гофман, Томас Грэм. В состав русской делегации входили Дмитрий Иванович Менделеев, Александр Порфирьевич Бородин, Николай Николаевич Зинин и другие[11]11
  Кроме перечисленных в состав делегации русских химиков входили Л. Н. Шишков, В. И. Савич, Я. Натансон и Т. Лесинский.


[Закрыть].

Профессор Карл Вельтцин приветствовал делегатов и объявил об открытии конгресса. Председателем первого заседания было предложено избрать профессора Роберта Бунзена. Однако Бунзен, поблагодарив за честь, отказался выполнить эту почетную обязанность, сославшись на нездоровье. Вместо него был избран профессор Вельтцин. По предложению организационного комитета были избраны также пять секретарей – по одному представителю от Германии, Франции, Англии и России; в качестве пятого секретаря была предложена кандидатура Августа Кекуле – члена организационного комитета.

После окончания процедуры избрания секретарей слово взял Кекуле, чтобы от имени организационного комитета наметить задачи и цели конгресса:

Необходимо создать комитет, который сформулирует основные вопросы, подлежащие обсуждению. Таким образом, мы сможем выделить наиболее важные проблемы. Просьба дать свои предложения о составе комитета.

По предложению участников конгресса в состав комитета вошли 30 человек, в том числе Герман Копп, Станислао Канниццаро, Д. И. Менделеев…

Комитет должен был решить проблему, которая волновала всех химиков, а именно уточнить понятия «атом» и «молекула». Заседание комитета началось с резких дискуссий, но ход работы в корне изменился, когда слово взял Станислао Канниццаро. Он выступал с присущим ему темпераментом. Идеи, высказанные им, основывались на законе Авогадро и системе Жерара. Канниццаро говорил ясно, убедительно, бескомпромиссно:

– Атомы – мельчайшие частицы, из которых состоят молекулы, носителем же свойств вещества является молекула – самая маленькая частица, которая может сравниваться по физическим и химическим свойствам с другой подобной частицей.

Многие химики поддержали идеи Канниццаро. Комитет сформулировал три пункта, которые выносились на обсуждение общего собрания.

На следующий день делегаты конгресса заслушали предложения комитета. Председатель – Жан Батист Буссенго открыл заседание короткой речью:

– Вопросы, которые предстоит рассмотреть, должны создать мост между старой и новой химией. Я зачитаю первое предложение: «Желает ли собрание утвердить различие между понятиями «атом» и «молекула», имея в виду, что молекулой будет называться самая маленькая частица вещества, которая может вступать в химические реакции и может сравниваться по своим физическим свойствам с другими подобными частицами, а атомы – это мельчайшие частицы, из которых состоит молекула?»

Начались бурные дебаты. И вновь Канниццаро проявил свое ораторское искусство. Его пламенная речь убедила почти всех в необходимости новых формулировок. Когда Буссенго предложил поставить этот вопрос на голосование, лес рук подтвердил полное единодушие химиков.

Обсуждение и других вопросов вызвало на конгрессе разногласия. После перерыва в зал вошел Жан Батист Дюма, только что приехавший из Парижа, но конгресс в этот день уже закончил свою работу, отложив на следующее заседание вопросы о химических знаках и атомных весах.

Третий и последний день конгресса был одним из самых напряженных. Химики должны были уточнить способ, которым будут изображаться элементы и соединения и записываться химические реакции, решить, что понимать под атомным весом, и обсудить ряд других проблем.

До тех пор в химии применяли символы химических элементов и принимали атомные веса, введенные Берцелиусом. Атомный вес кислорода по этой системе был равным 100. В системе, предложенной Шераром, использовались атомные веса, также вычисленные по отношению к кислороду, но для него принимался атомный вес 16. В связи с этим было много сложных и запутанных вопросов. Дюма, председатель заключительного заседания, сам не пришел ни к какому окончательному решению. Он считал, что в неорганической химии может остаться -система Берцелиуса, а в органической химии нужно принять новую систему.

Канниццаро не мог оставаться равнодушным к такой постановке вопроса. Он снова привлек внимание аудитории неоспоримостью своих доводов.

– Система Берцелиуса совершенно непригодна. Это ясно показано в статье Шарля Жерара, который определил атомные веса на основе закона Авогадро – Ампера.

И, обращаясь к приготовившемуся возразить Бертло, он продолжал:

– Я постараюсь доказать вам, господин Бертло, что даже прекрасный метод определения молекулярных и атомных весов профессора Дюма основывается на закене Авогадро. Впрочем, метод Дюма является основным этапом в ходе определения атомных весов. И здесь система Берцелиуса оказалась несостоятельной. Газообразные вещества состоят из свободно движущихся молекул, и если по методу Дюма определить их молекулярный вес, можно легко вычислить истинную величину атомных весов.

По этому вопросу я хочу внести серьезные поправки, – прервал его Анри Сент-Клер Девилль. Девилль, как и Бертло, был не согласен с точкой зрения Канниццаро и являлся одним из самых убежденных его противников. – Каким образом объясняет профессор Канниццаро тот факт, – продолжал Девилль, – что при различных температурах получаются разные значения молекулярного веса? Вот, например, для хлорида алюминия при 500°С молекулярный вес близок к 250, а при 1000°С – около 130. Ведь молекула неизменна? Или это лишь голословные заключения, не имеющие ничего общего с действительным состоянием вещества?

– Молекулярные веса являются лишь фиктивными величинами, – добавил Бертло. – Они не имеют никакого отношения к химическим процессам.

– Вы неправы, профессор Бертло, – пылко возразил Канииццаро. – Наоборот, при такой высокой температуре молекула может измениться, распасться на более простые частицы. Опыты профессора Девилля показывают именно это. Он получил для хлорида алюминия разные молекулярные веса – большие при низких температурах и меньшие при высоких. Совершенно очевидно влияние температуры: с ее повышением молекулы распадаются.

Спор принимал все более резкий характер, атмосфера накалялась. Каждый высказывал свое мнение, но чувствовалось, что большинство ученых разделяют идеи Канниццаро.

– Утверждения Канниццаро основываются на рациональном принципе, в котором нет места для предположений или допущений, как это делал в свое время Берцелиус, – спокойно начал Дмитрий Иванович Менделеев. – Корректировка атомных весов, которую предлагает Канниццаро, убедительна, и ее надо принять. Я полностью разделяю его взгляды.

С воодушевлением воспринял идеи Канниццаро и Лотар Мейер:

– Будто пелена спала с глаз: таким отчетливым и ясным представляется ранее непонятное.

Несмотря на такой поворот событий, Бертло упорно оставался при своих убеждениях. Немало было и колеблющихся. Дюма внимательно следил за ходом дискуссии, и именно ему удалось сгладить противоречия своей блестящей заключительной речью.

Конгресс в Карлсруэ[12]12
  Подробное описание Международного конгресса химиков в Карлсруэ в 1860 г. см.: Менделеев Д. И. Сочинения. Т. 15. – Л. – М.: Изд-во АН СССР, 1949; Быков Г. В., Крицман В. А., ук. соч., с. 119–133; Быков Г. В., Август Кекуле: Очерк жизни и деятельности. – М.: Наука, 1964, гл. 8; Фигуровский Н. А. Дмитрий Иванович Менделеев. 1834–1907. – 2-е изд., испр., доп. – М.: Наука, 1983, с. 40–47.


[Закрыть] положил начало новой химии, которая постепенно подходила к изучению атомов и молекул. Большая заслуга в этом принадлежала Станислао Канниццаро. После конгресса его имя стало очень популярным среди ученых всего мира. О генуэзском профессоре с уважением отзывались в научных институтах, многие исследователи тут же взялись за проверку значений атомных весов, применяя методы, предложенные Канниццаро. Сам ученый тоже занялся определением атомных весов некоторых элементов. За его исследованиями внимательно следили ученые многих институтов Италии. В 1861 г. он получил приглашение от руководства университетов в Неаполе и Пизе занять место профессора химии. Но Канниццаро не хотел расставаться со своей лабораторией в Генуе.