Adela Paez - Революция в воздухе. Лавуазье. Современная химия.
Только что созданная номенклатура содержала целую серию простых правил, основанных на идеях Лавуазье. Они означали отказ от теории флогистона и новое видение химического состава. Отправной точкой последнего была как раз идея состава, в котором ничего не создается и ничего не теряется: не существует превращения некоторых веществ в другие (например, воды в землю), но есть разложение состава и новое его соединение; также не существует отрицательной массы.
Четверо ученых сохранили названия элементов, использовавшиеся долгие годы. Первая группа простых тел состояла из света, тепла и водорода — это название предложил Лавуазье, оно означало «порождающий воду». Вторая группа объединяла такие вещества, как сера, фосфор и углерод (которые образовывают, соответственно, серную, фосфорную и угольную кислоты) и азот (от греческого а — «без», и ζωη — «жизни»). Третья группа состояла из металлов — мышьяка, сурьмы, молибдена, цинка, железа, олова, свинца, вольфрама, марганца, никеля, кобальта, висмута, меди, ртути, серебра и золота. Металлы являлись простыми телами, а их «извести» — соединениями, образованными металлом и кислородом. Это было революционным заявлением, поскольку до этого металлы считались сложными телами, содержащими флогистон. Четвертая категория была посвящена «землям» — кремнезему, глинозему, окиси бария, магнию и известняку, — а пятая — «щелочам»: соде, калию и аммиаку.
МЕТОД ХИМИЧЕСКОЙ НОМЕНКЛАТУРЫ
Доклады, представленные Лавуазье, Бертолле, Гитоном де Морво и Фуркруа в Академию наук, равно как и приложение дипломата и ученого Пьера Огюста Аде (1767- 1848) с новыми буквами и символами, были изданы одной книгой «Метод химической номенклатуры», которая была напечатана в Париже в 1787 году.
Английское издание увидело свет в следующем году, потом появились и переводы на другие языки. Несмотря на достаточно прохладный прием Академии наук, новая номенклатура, в общем, была принята. Доказательством релевантности предложения Лавуазье является тот факт, что разработанный им язык, с небольшими изменениями и исправлениями, актуален и сегодня, спустя 200 лет. Это на самом деле удивительно, поскольку, как мы знаем, количество известных соединений возросло с тех пор в тысячи раз.
Всего в списке содержалось 55 не подлежащих разложению веществ. С первого взгляда он был похож на список элементов, хотя на самом деле в нем присутствовали вещества, ими не являющиеся. Список элементов, опубликованный в «Курсе элементарной химии» Лавуазье двумя годами позже, был гораздо короче. Часть списка, посвященная сложным соединениям, гораздо более многочисленным, нежели простые тела, стала самой революционной, так как их названия менялись радикальным образом. У соединений появились двойные названия, состоящие из корней названий образовывавших эти соединения элементов. Было покончено с многочисленными синонимами, употреблявшимися для обозначения одного и того же вещества; кроме того, обозначения соединений следовали одному критерию — химическому составу. В течение следующих веков данный критерий подтвердил свою состоятельность для тех веществ, которые были открыты.
Лавуазье сразу объяснил, что соединения, образованные из двух простых веществ, столь многочисленны, что для них необходима классификация. Например, из двух простых тел, образующих кислоты, кислород был общим для всех соединений, и поэтому название кислоты происходило из второго элемента. Так, кислота, образованная из серы и кислорода, которая до настоящего момента называлась «купоросом», получила название «серной кислоты». Чтобы отличить ее от другой кислоты, также образованной из серы и меньшего количества кислорода, ее обозначили как «сернистую кислоту». Их соли были названы соответственно «сульфатами» и «сульфитами». Кислота, образованная из кислорода и угля, именовалась «угольной кислотой», а ее соли — «карбонатами». Кислоты фосфора стали известны как «фосфорная кислота» и «фосфористая кислота», а их соли — как «фосфаты» и «фосфиты». То, что до тех пор было «азотистой кислотой», стало «азотной кислотой», а «азотистой кислотой» назвали ту, которая содержала меньше кислорода; их соли именуются «нитратами» и «нитритами».
То же самое касалось и известей: у них была общая основа и особое название для каждой. У металлических известей должно было быть общее обозначение, «оксид», и частное, которое отсылало к металлу, из которого они образовывались: например, «оксид ртути» (красная известь). У солей тоже было двойное название, образованное от названия кислоты, от которой они происходили, и металла: например, «сульфат меди».
Гравюра с изображением Лавуазье, выполненная Луи-Жаном Дезире Деластром по рисунку Жюльена Леопольда Буальи (1796-1874).
Весы, принадлежавшие Лавуазье. Ученый участвовал в разработке новой системы мер и весов.
Приборы, разработанные Лавуазье и выставленные в музее искусств и ремесел Парижа.
Чтобы облегчить переход от старой системы к новой, номенклатура содержала словарь, в котором было помещено старое и новое название; так, например, объяснялось, что «дефлогистированный воздух» — это кислород, а «воздух с флогистоном» — водород.
В заключение Лавуазье извинялся за то, что изменил язык, который придумали и почитали уважаемые исследователи. Однако он ссылался на то, что многие из них уже перешли на новый язык, а некоторые даже не просили никакого снисхождения для старой номенклатуры, поскольку она не была пригодной. Ученые, благосклонные к переменам, утверждали, что для беспокойства нет причин, ибо те, кто погружен в эту науку, поймут новый язык, а остальным станет гораздо проще изучать химию, используя новые названия.
1789: ГОД РЕВОЛЮЦИЙ
Когда говорят о революции 1789 года, все вспоминают о Французской революции, которая ознаменовала конец старого режима. Однако в этот год произошла и еще одна великая революция, которая произвела меньше шума и завершилась публикацией в Париже «Элементарного курса химии» Лавуазье. Эту революцию в химии Лавуазье предвосхитил в своей знаменитой записи в лабораторном дневнике 1773 года. В 1790 году был опубликован первый английский перевод «Элементарного курса химии», выполненный Робертом Керром, затем последовали переводы на немецкий, итальянский, голландский и испанский.
«Элементарный курс химии», который Лавуазье видел как книгу для студентов, представлял собой полную концепцию новой химии и содержал исчерпывающие описания опытов и использованных для них приборов. Текст Лавуазье заложил основы новой химии — наравне с «Началами» Ньютона, которые послужили фундаментом для новой физики веком раньше.
ЧЕТА ЛАВУАЗЬЕ
За год до революции Жак Луи Давид, который, как и Лавуазье, учился в колледже Мазарини, нарисовал картину, ставшую со временем самым верным свидетелем другой революции — в химии. Речь идет о портрете супругов Лавуазье в то время, когда они оба работали в лаборатории в Арсенале и когда Антуан готовился опубликовать«Элементарный курс химии». Лавуазье заплатил за картину невероятную сумму в 7000 ливров, которая равнялась зарплате за несколько лет многих специалистов того времени. Картина изображает пару в самом их расцвете — физическом, умственном и финансовом — и является единственным сохранившимся изображением ученого, не вызывающим сомнений. Хотя, бесспорно, главный герой картины — это Антуан, в центре полотна также изображена Мария, смотрящая прямо на зрителя. На столе и на полу видны превосходные стеклянные и металлические приборы, которые супружеская пара использовала во время своих опытов. История, рассказанная картиной, напоминает об уроках рисования, которые брала Мария у Давида и благодаря которым она стала автором точных гравюр к «Элементарному курсу химии». Черновики данного сочинения, возможно, находятся в коробке, нарисованной в правой части картины.
Во вступлении автор говорил, что его изначальной целью было дополнить результаты, изложенные в предыдущих его произведениях, но по мере продвижения работы он оказался перед необходимостью написания общего курса по химии. В «Элементарном курсе химии»у как он уже показал в «Методе химической номенклатуры»у язык науки и сама наука представляли собой единую концепцию. Так, его идеи о философии науки, изложенные в «Методе химической номенклатуры», снова появляются в новом труде, и акцент делается на фундаментальных принципах: опыт превалирует над всем остальным.
Концепцию «четырех начал», представленную в качестве простой гипотезы в то время, когда не существовало никаких знаний об экспериментальной науке, нужно было устранить в первую очередь. Отдавая себе отчет в ограниченности собственных знаний, Лавуазье уточнил новое определение слова «элемент»:
