Илья Маршак - Александр Порфирьевич Бородин
Вот объем водорода и такой же объем хлора. Соединяясь, они дают два объема хлористого водорода. С помощью закона Авогадро результат этого опыта можно было перевести с языка объемов на язык молекул: молекула водорода и молекула хлора образовали две молекулы хлористого водорода. Но для этого они должны были сначала раздвоиться, распасться пополам на составляющие их атомы.
Значит, в молекуле водорода и молекуле хлора по крайней мере по два атома.
Другой опыт: из двух молекул водорода и одной молекулы кислорода образовались две молекулы воды.
Значит, на каждую молекулу воды пошла молекула водорода, то есть два его атома, и полмолекулы кислорода, то есть один его атом.
Теперь уже не на основании произвольных допущений, а на основании опыта можно было утверждать, что истинная формула воды Н20.
Закон Авогадро открывал также и путь к определению истинных атомных весов. Молекула кислорода в шестнадцать раз тяжелее молекулы водорода. Но в той, и другой молекуле по два атома. Следовательно, если принять атомный вес водорода равным единице, атомный вес кислорода должен быть равен 16.
Так начало исполняться то, что предвидел Ломоносов: приоткрылся краешек завесы, скрывавшей внутреннее строение молекулы. Еще неизвестно было, как в молекуле воды расположены атомы, как они связаны между собой, но уже можно было сказать, что в ней два атома водорода и один атом кислорода
В наше время каждому школьнику, только что принявшемуся за изучение химии, формула Н20 кажется такой же простой и очевидной, как дважды два — четыре. А с каким трудом далась ученым эта простота!
За краткой формулой — десятилетия ожесточенной борьбы между людьми и научными школами. Как много тут было удач и неудач, побед и поражений!
Казалось бы, химики должны были с радостью воспользоваться помощью, которую предлагали им физики.
Но случилось другое. Дальтон и Берцелиус не приняли руку, которая были им протянута.
Чтобы согласиться с Авогадро, Дальтону пришлось бы отказаться от убеждения, что простые тела состоят не из молекул, а из атомов. А для Берцелиуса это означало к тому же крушение теории, которую он создавал в течение многих лет и которая, как он думал, хорошо объясняла множество фактов.
Эту теорию называли «дуалистической», потому что в каждом химическом соединении она видела две части.
Еще в конце XVIII века химики стали представлять себе кислоту, состоящей из кислорода и «радикала», то есть вещества, способного соединяться с кислородом. Соль считали соединением двух начал — кислоты и основания.
Такой взгляд, казалось, подтвердился на опыте, когда и соли, и кислоты, и даже простую воду удалось разложить электрическим током на две части.
Берцелиус сделал отсюда вывод, что в каждом химическом соединении две части, из которых одна заряжена положительно, а другая — отрицательно. У любого атома, говорил он, два полюса. У атомов металла более развит положительный полюс, у атомов неметалла — отрицательный. Оттого они друг к другу и притягиваются. Кислород и водород соединяются и образуют воду именно потому, что атом кислорода заряжен отрицательно, а атом водорода положительно.
Все это было яснее и научнее, чем прежние туманные рассуждения о «сродстве», «симпатии», «любви», которые будто бы сближают разнородные элементы.
Электрохимическая теория, казалось, так хорошо объясняла факты, что Берцелиус не захотел от нее отказаться, когда появилась работа Авогадро.
Авогадро говорил, что газ водород состоит не из простых атомов, а из молекул. В каждой его молекуле два атома. С точки зрения Берцелиуса, это было невозможно. Два одинаково заряженных атома не могли бы притянуться друг к другу. Они должны были бы отталкиваться.
Разрыв между учением о молекулах и учением об атомах продолжался. И это не могло не привести к полнейшему хаосу в химии.
Какие атомные веса и какие формулы считать правильными? В этом между учеными не было согласия. В книгах по химии одно и то же соединение разные авторы выражали разными формулами. Для воды, например, было в ходу четыре формулы. Редактор одного химического журнала считал, что к каждой работе надо, как в музыке, прилагать особый ключ.
Дело кончилось тем, что некоторые химики усомнились в правильности атомной теории и стали говорить, что «надо изъять из обращения слово атом».
Герцен писал по этому поводу, что естествоиспытатели сами «предают атомы и соглашаются, что может быть вещество не из атомов». И он с негодованием называл это «цинизмом в науке».
Так, отвергнув молекулу, химики дошли до того, что готовы были отвергнуть и атом.
А между тем работа накопления фактов продолжалась. И все чаще оказывалось, что новые факты противоречат старым теориям.
Особенно быстро развивалась во второй четверти XIX века органическая химия. Мы сейчас считаем ее химией углерода, а в те времена ее считали химией веществ, образующихся в живых организмах. Оттого-то ее и назвали органической.
Каждый год приносил новые открытия в этой области. Все быстрее росло число органических соединений, известных ученым. И эти соединения были совсем не похожи на то, с чем ученые раньше привыкли иметь дело.
Обнаружилось, например, немало таких веществ, которые обладают разными свойствами при одинаковом составе. Берцелиус дал этому явлению название «изомерия», но он не смог его объяснить. Химики говорили об «игре изомерии», как когда-то говорили об «игре природы».
Было еще много другого, что непонятным образом отличало органическую химию от неорганической. Электрохимическая теория, которая одержала столько побед, казалась здесь трудно приложимой хотя бы по той причине, что очень многие органические вещества вообще нельзя разложить электрическим током.
Чтобы объяснить образование и своеобразие органических веществ, Берцелиусу пришлось призвать на помощь таинственную «жизненную силу». Это она создает органические вещества в телах растений и животных. А в лаборатории таких соединений получить нельзя.
Но что такое «жизненная сила»? Этого мы не знаем, говорил Берцелиус, и никогда не узнаем.
В истории науки так бывало не раз: не найдя объяснения фактам, люди начинали «читать, что факты необъяснимы. И тогда в естественной истории снова появлялись сверхъестественные силы, словно привидения в темных углах.
Так расширялась пропасть между теорией Берцелиуса, созданной при изучении минеральных веществ, и фактами, которые принесло изучение веществ органических.
Особенно сильный удар получила эта теория после одного незначительного случая, который с виду не имел никакого отношения к вопросу о том, правильна она или неправильна.
