поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
Статистика
"Мост Менделеева" (Валентин
Рич)
Мне желательно было показать над изложением основ химии, что науки давно
уже умеют, как и висячие мосты, строить, опираясь на совокупность хорошо
укрепленных тонких нитей, каждую из которых легко разорвать, и этим
способом проходят пропасти, казавшиеся непроходимыми. Д. И. Менделеев
Д. И. Менделеев
Известный советский ученый, академик Игорь Васильевич Петрянов-Соколов
заметил однажды: ""Основы химии"- не книга, это процесс!"
И действительно, задуманные как учебное пособие по курсу общей химии для
студентов Петербургского императорского университета, они постепенно
превратились в своего рода химическую, и даже не химическую, а
естественнонаучную Библию, в книгу, не имеющую прецедента ни по
содержанию, ни по стилю. Химия. Физика. Биология. Геология. Астрономия.
Техника. Экономика. Технология. Учебный материал. Справочный материал.
Исторический материал. Гипотезы и предсказания. Педагогические раздумья.
Публицистика. Даже лирические отступления Россия тех лет, конца 60-х -
начала 70-х годов прошлого века, отличалась небывалым богатством
выдающихся свершений во всех областях культуры. Как раз в это время
возникла "Могучая кучка" и "Товарищество передвижных выставок". Как раз
в это время вышли в свет "Преступление и наказание" и "Война и мир".
"Основы химии" - в том же ряду явлений.
В 1867 году тридцатитрехлетний профессор химии Дмитрий Иванович
Менделеев получил главную химическую кафедру России - в Петербургском
университете. Петербургский университет выпускал больше химиков, чем все
остальные русские университеты вместе взятые. Но для Менделеева дело
было не только и даже не столько в расширении аудитории, он и до того
преподавал и в университете и в Технологическом институте. Изменение
было прежде всего качественное: вместо читанных им ранее курсов
технической, органической, аналитической химии предстояло ему приступить
к чтению нового курса - общей химии.
Правда, когда он впервые приступал и к прежним своим курсам, тоже все
складывалось непросто. Русских пособий либо не было вовсе, либо были, но
устаревшие: химия - наука новая, молодая, а в молодости все устаревает
быстро. Приходилось переводить самому новейшие иностранные учебники. А
по органической химии и в Европе ничего достойного не нашлось, хоть сам
садись и пиши. И написал. За два месяца, совершенно новый, на новых
принципах основанный курс, тридцать печатных листов. Шестьдесят дней
ежедневного изнурительного труда - по двенадцать страниц в сутки. Именно
в сутки - он не желал ставить свой распорядок в зависимость от такой
безделицы, как вращение земного шара вокруг оси.
Его коллега, профессор геологии Александр Александрович Иностранцев
оставил такое свидетельство: "Д. И. иногда целые ночи проводит за
чтением и писанием, а когда чем-нибудь особенно увлечен, то не спит
подряд и несколько ночей... после этого тут же, в рабочем кабинете, не
раздеваясь, свалится на диван и спит чуть ли не целые сутки". Итак, надо
было приступать к чтению нового курса. Прежде речь шла о ветвях, пусть
даже самых мощных - теперь обо всем древе. Прежде речь шла об отдельных
явлениях, вычлененных человеческим сознанием из всего комплекса
природных явлений,- теперь обо всем комплексе.
Между тем все сущее представало перед естествоиспытателями в середине
прошлого столетия как скопление разрозненных фактов, не связанных между
собой ни единством состава, ни единством действующих в природе сил, ни
единством происхождения и развития. Уже были известны "крайние"
химические элементы - водород и уран, но из находящихся между ними
девяти десятков элементов обнаружить удалось только шестьдесят. Из
четырех ныне известных типов физического взаимодействия сильное и слабое
не были еще обнаружены, а электромагнитное еще не было изучено. Так что
единственной точкой опоры для любого ума, который отважился бы на
кардинальные обобщения в мире веществ, была гравитация, а конкретнее -
атомный вес.
Как раз в середине столетия, в апреле 1850 года, скончался первый такой
смельчак, лондонский врач Уильям Праут, еще на заре века выдвинувший
предположение, что первоматерия древних воплощена в водороде.
Проницательность Праута сейчас кажется поразительной. Свое заключение он
сделал на основании атомных весов всего-навсего 14 элементов,
определенных к тому же с весьма малой степенью точности.
Увы, атомные веса химических элементов, определяемые все более точно,
выказывали обидную строптивость - никак не желали укладываться в
прокрустово ложе величин, кратных атомному весу водорода. В иных случаях
отклонения были дразняще малы - согласно определениям знаменитого
Берцелиуса, у кислорода - всего две, а у кальция - всего четыре сотые.
Да ведь откуда взяться и сотым, если бы водород действительно был
элементарным кирпичиком?
Так и умер Праут с убеждением, что его догадка, такая красивая,
оказалась ложной.
Одним прыжком бездну преодолеть не удалось.
Но уже при жизни Праута возникли в этой бездн( разного рода мостки, по
которым мысль могла перебираться с одного островка знания на другой.
Было замечено, например, что хлор по многим своим свойствам похож на
бром, а бром на йод. Тут и едкий запах, тут и цвет - от желтого до
коричневого, тут и соли - начиная с обычной поваренной. А приятель и
тезка великого Гете иенский профессор Дёберейнер заметил еще, вдобавок
ко всему, что атомный вес брома - среднее арифметическое атомных весов
хлора и йода.
В точно такие же тройные архипелаги объединились и сходные между собой
по химическим свойствам щелочные металлы, щелочноземельные металлы,
сера, селен и теллур, марганец, хром и железо. Однако ни в какую единую
систему химические острова и архипелаги не укладывались.
А как преподавать без системы, в которой все факты представали бы с
единой точки зрения?
Однажды Менделеев уже оказался в таком положении, когда читал курс
органической химии. Тогда он сам придумал систему. За основу он принял
способность органических радикалов присоединять водород. И весь мир
органики предстал в виде рядов соединений, закономерно изменяющихся по
мере насыщения водородом - вплоть до последнего соединения, насыщенного
предельно. Менделеевские термины "предельные углеводороды",
"непредельные углеводороды" сохранились до наших дней.
В основе теории пределов лежала валентность (тогда говорили -
атомность), способность атома соединяться со строго определенным числом
атомов других элементов.
Однако элементов было известно уже 63, валентностей же имелось всего
семь. Одинаковой валентностью обладали и совсем несхожие элементы.
Да можно ли вообще сводить химизм к химизму? Ведь хочешь не хочешь, а
масляное масло получится, пошлая тавтология.
К чему же можно было свести химизм?
Впервые он задумался об этом еще в студенческие годы, когда узнал об
изоморфизме - о том, что одинаковая форма кристаллов свидетельствует об
их аналогичном атомном составе. Тут был несомненный намек. Так нельзя ли
свести все множество химических цементов к системе кристаллических форм?
Его кандидатская диссертация называлась: "Изоморфизм в связи с другими
отношениями кристаллической формы к составу". К сожалению, единого
геометрического знаменателя найти не удалось. Намек так намеком и
остался.
Но если не геометрия, то что? Надо ведь что-то измеримое, исчислимое!
Со стороны казалось, что он плывет без руля и без ветрил. От изоморфизма
перебросился к удельным объемам. От удельных объемов - к сцеплению
жидкостей. От сцепления - к плотности паров и газов. Друзья и наставники
только плечами пожимали при каждом таком перескоке. Обнаружил абсолютную
температуру кипения и перестал заниматься этим предметом, а через,
десять лет Эндрюс открыл то же самое, перекрестил "абсолютную"
температуру в "критическую", так она теперь и записана за Эндрюсом.
Пытались увещевать - где там! Огрызался: "Споры о приоритете презираю",
"мелочными фактами этой веточки химии заниматься не стану". Веточкой
Дмитрий Иванович обозвал всю органическую химию, да еще в письме не к
кому-нибудь, а к самому патриарху русской органической химии Николаю
Николаевичу Зинину, академику, учителю Бородина, Бутлерова, Бекетова. И
никто из них не понимал, что его по видимости бессистемные поиски все
как один направлены в одну точку.
Если не геометрия вещества, то что? Удельный объем? Сцепление?
Плотность?
Статья о плотности паров и газов датирована 1866-м годом. Но к осени
1867-го, когда новому профессору общей химии Санкт-Петербургского
университета надлежало приступить к чтению своего курса, найти общую
систему ему еще не удалось.
Продолжая все время думать об этом, он поднялся на кафедру и начал свою
первую лекцию по общей химии:
"Все, замечаемое нами, мы ясно различаем или как вещество, или как
явление. Вещество занимает пространство и имеет вес, а явление есть то,
что происходит во времени. Каждое вещество оказывает разнообразные
явления, и нет ни одного явления, совершающегося без вещества.
Разнообразие веществ и явлений не может ускользнуть от внимания каждого.
Открывать законность, то есть простоту и правильность в этом
разнообразии, значит изучать природу..."