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.

---

Намерения автора были самыми прекрасными, идеи оригинальными и многообещающими, но небольшая статья, напечатанная на голландском языке, осталась не замеченной европейскими учеными. Один только Бюи Балло, профессор физики в Утрехтском университете, оценил ее по достоинству.

— Блестящая гипотеза! По-моему, она вызовет переворот в органической химии, но об этом вы должны позаботиться сами. Нужно сделать вашу статью широко известной, переведите ее на французский язык и отправьте для публикации в Париж.

22 декабря 1874 года Вант-Гофф защитил диссертацию и стал доктором математики и натурфилософии[296]. Это звание давало ему возможность начать работу в качестве ассистента. Но где? Ни в одном из университетов Голландии подходящего места не было, поэтому он уехал в Роттердам к родителям и прежде всего занялся переводом статьи.

Идею пространственного строения молекул Вант-Гофф развил не только для того, чтобы объяснить явления оптической изомерии. В своей статье он дал простое объяснение и геометрической изомерии. Рассмотрев строение фумаровой и малеиновой кислот, он схематически показал, что две их карбоксильные группы могут находиться с одной или с двух противоположных сторон относительно плоскости двойной связи между атомами углерода.

Новая статья Вант-Гоффа «Химия в пространстве»[297], где он высказал все эти соображения, послужила началом нового этапа в развитии органической химии. Вскоре после ее выхода из печати, в ноябре 1875 года, Вант-Гофф получил письмо от профессора Вислиценуса, который преподавал органическую химию в Вюрцбурге и был одним из известнейших специалистов в этой области. «Я хотел бы получить согласие на перевод Вашей статьи на немецкий язык моим ассистентом доктором Германом, — писал Вислиценус. — Ваша теоретическая разработка доставила мне большую радость. Я вижу в ней не только чрезвычайно остроумную попытку объяснить до сих пор непонятные факты, но верю также, что она в нашей науке…приобретет эпохальное значение».

Перевод статьи вышел в свет в 1876 году[298]. К этому времени Вант-Гоффу удалось получить место ассистента физики в Ветеринарном институте в Утрехте.

Особая «заслуга» в популяризации новых взглядов Вант-Гоффа принадлежала профессору Герману Кольбе из Лейпцига, который высказался против статьи, и притом в довольно резком тоне. В своих замечаниях по поводу статьи Вант-Гоффа он написал: «Какой-то доктор Я. Г. Вант-Гофф из Ветеринарного института в Утрехте, видимо, не имеет вкуса к точным химическим исследованиям. Ему значительно удобнее воссесть на Пегаса, (вероятно, взятого напрокат в Ветеринарном институте) и провозгласить в своей «Химии в пространстве», что, как ему показалось во время смелого полета к химическому Парнасу, атомы расположены в межпланетном пространстве»[299]. Естественно, каждого, кто прочел эту резкую отповедь, заинтересовала теория Вант-Гоффа. Так началось ее быстрое распространение в научном мире. Теперь Вант-Гофф мог бы повторить слова своего кумира Байрона: «Однажды утром я проснулся знаменитостью». Через несколько дней после опубликования статьи Кольбе Вант-Гоффу была предложена должность преподавателя в Амстердамском университете, а с 1878 года он становится профессором химии.

Статья Кольбе глубоко задела Вант-Гоффа. Он и сам сознавал, что экспериментальная работа дается ему с трудом, поэтому направил все свое внимание на то, чтобы выработать профессиональные навыки, необходимые для лабораторной работы. И все-таки он понимал, что сам по себе эксперимент ничего не значит, если у исследователя не хватает теоретических знаний и научной фантазии, чтобы объяснить сущность явлений, найти их закономерности. Об этом Вант-Гофф и сказал в своей вступительной лекции, он считал эти принципы главными в своей научной работе.

Лекции нового профессора органической химии привлекли большое число студентов-химиков, физиков, медиков, фармацевтов. Вант-Гофф не останавливался на мелких подробностях, частных случаях, для него имели значение только общие закономерности. Его первая книга «Взгляды на органическую химию»[300] была написана по этому принципу, таково же было и все направление его исследовательской деятельности. Он изучал отдельные соединения, конкретные процессы, но всегда с целью найти общую закономерность. Точно так же он ставил и задачи перед своими сотрудниками. Ассистентом в лаборатории органической химии, которой руководил Вант-Гофф, был Ромени, его первыми стажерами — Шваб и Райхер. Это был единый коллектив. Часто они собирались вокруг лабораторного стола, сдвигали в сторону аппаратуру, чтобы можно было делать записи, и обсуждали возможности экспериментальной проверки волнующих их проблем.

— Известно, что наличие атома кислорода в молекуле делает ее неустойчивой, и она легко окисляется. Достаточно, например, сравнить метан с метиловым спиртом. И все-таки этой свойство молекул в настоящий момент мы не может охарактеризовать количественно. Для точной науки, каковой должна стать химия, то, что мы знаем о метиловом спирте и метане, совершенно недостаточно. Можно взять критерием сравнения реакций их скорость, — говорил Вант-Гофф на одном из таких обсуждений. — Изменение концентрации одного из участвующих в реакции веществ в единицу времени свидетельствует не только о скорости взаимодействия, это изменение еще и раскрывает, какова реакционная способность вещества. Нужно провести серию измерений скорости реакции определенного типа. Этерификация мне кажется наиболее удобной для этой цели, поэтому начнем с нее. Вам, Шваб, я предлагаю заняться кислотами — муравьиной, уксусной и другими карбоксильными производными гомологического ряда метана. А вы, Ромени, что скажете о двухосновных кислотах? Конечно, первой на очереди будет щавелевая, но ведь в нашем распоряжении есть и другие?

— Да, у нас есть достаточное количество и янтарной кислоты, — ответил Ромени.

— Вы, Райхер, пока продолжите опыты с серой. Надеюсь, к тому времени, когда вы защитите диссертацию, освободится еще одно ассистентское место. Тогда вы тоже подключитесь к исследованиям по изучению скорости реакции.

Тема диссертационной работы Райхера тоже представляла большой теоретический интерес. Ученые давно установили характерные свойства серы: она кристаллизуется из расплава при температуре около 119°С, а при нагревании кристаллы плавятся при более низкой температуре — около 112°С.

— Сера находится в кристаллическом состоянии, а любое кристаллическое вещество плавится и кристаллизуется[301] при одной и той же температуре, которая и есть температура плавления или температура кристаллизации, — рассуждал Вант-Гофф, просматривая данные последних опытов.

— Превращение моноклинной серы в ромбическую происходит очень медленно, и к тому же известные на сегодняшний день результаты довольно противоречивы, — добавил Райхер.

— Необходимо испробовать все варианты, в том числе и хранение образцов ромбической и моноклинной серы при постоянной высокой температуре, — предложил Вант-Гофф.

Райхер провел ряд длительных опытов и установил неизвестный до сих пор науке факт: превращение моноклинной серы в ромбическую происходит при вполне определенной температуре — ее назвали температурой полиморфного превращения.

Успех Райхера в этом трудном исследовании был бесспорным. Академический совет присудил ему степень доктора и вскоре он занял место ассистента у Вант-Гоффа.

Существование температуры превращения данного кристаллического вещества из одного состояния в другое, минуя расплав, не могло быть единичным фактом, вряд ли эта закономерность имела место только для серы, и потому Райхер решил провести аналогичные опыты с другими веществами. Параллельно он работал и над определением скоростей реакций.

С течением времени исследования скоростей реакций расширились и стали весьма разнообразными. Кроме этерификации, очень удобными для опытов оказались и реакции омыления. Их проводили путем обработки эфира чистым и сильно разбавленным раствором едкого натра. В этих исследованиях приняли участие все, даже Клесенс — лаборант, в обязанности которого входила демонстрация опытов на лекциях. Студенты в шутку называли его профессором. Они дали ему это прозвище не только потому, что демонстрируемые им по указанию Вант-Гоффа опыты были всегда подготовлены безупречно, но и потому, что Клесенс сам любил подробно объяснять условия опытов и их результаты. Обычно он делал это в перерыве между лекциями. Студенты собирались вокруг большого демонстрационного стола, чтобы получше рассмотреть приборы. Клесенс, не дожидаясь вопросов, начинал объяснять, что он будет показывать, каковы исходные вещества, на что следует обратить особое внимание.

Этот человек был незаменим и в лаборатории. Здесь его звали «волшебник Клесенс». Никто лучше не мог приготовить для опытов амальгаму натрия, хотя операция эта была совсем несложной: в подогретую на водяной бане ртуть, помещенную в фарфоровую чашку, вносились кусочки натрия. Каждый опущенный в ртуть кусок натрия вызывал появление на поверхности небольшого язычка желтоватого пламени. Клесенс безошибочно знал, какое количество натрия необходимо для того, чтобы после охлаждения амальгама смогла превратиться в синеватую твердую массу.