Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. - Николай Фигуровский

Лавуазье же, как мы видели, был сторонником и даже своего рода «укрепителем» учения о невесомых флюидах, признание существования которых, как показал Ломоносов, противоречило принципу неуничтожаемости материи. Тем не менее, работая с разнообразными веществами, в том числе и с газами, Лавуазье стоял на почве этого принципа и придавал особое значение количественной характеристике явлений, взвешиванию объемов газов и т. д. По мнению Лавуазье, «нет лучшего средства для определения количества материй, которые употребляются в химических операциях и которые получаются в результате опытов, как сравнение этих количеств с эталонами при помощи весов» (45).

Лавуазье имел в своем распоряжении несколько весов различной точности и для разных нагрузок и постоянно пользовался этими приборами в своих опытах. Исходя из убеждения в полной справедливости положения о неуничтожаемости материи и независимо от признания существования невесомых флюидов, Лавуазье сформулировал этот принцип следующим образом: «Ничто не творится ни в искусственных, ни в природных процессах, и можно принять в качестве принципа, что во всякой операции количество материи одинаково до и после операции, что качество и количество начал остаются теми же самыми, что происходят лишь превращения, видоизменения. На этом принципе основано все искусство делать опыты в химии; необходимо предполагать существование настоящего равенства или отношения между составными началами исследуемых тел и началами, получаемыми из них посредством анализа. Таким образом, например, виноградный сок дает газ угольной кислоты и алкоголь, и я могу сказать, что виноградный сок — угольная кислота + алкоголь» (46).

Таким образом, на примере образования алкоголя при брожении виноградного сока Лавуазье представил химический процесс в виде уравнения реакции. Это первый пример в истории химии пользования химическим уравнением для изображения материального процесса.

Все эти и другие многочисленные исследования, выводы и общие представления Лавуазье существенным образом дополняли и обосновывали его основную концепцию — «антифлогистическую, кислородную теорию» горения и дыхания. Являясь во многих случаях прямым следствием этой теории, такие выводы и обобщения давали в руки Лавуазье новые аргументы в пользу развитых им представлений и в борьбе против теории флогистона. При этом часто они становились основными и важными деталями здания новой химии, контуры которого все более и более отчетливо вырисовывались для Лавуазье.

По-видимому, в середине 1780-х годов у Лавуазье возникла мысль обобщить все полученные им ранее результаты исследований и объяснений разнообразных явлений и изложить их в систематизированном виде в курсе элементарной химии. Основной материал для такого курса уже имелся. Принципы кислородной теории, рационально объяснившие явления горения, обжига металлов, физиологию дыхания и другие явления, оказались ключом для разрешения многих других неясных вопросов, связанных с трактовкой химических явлений.

Однако для создания курса элементарной химии, основанного на новых принципах, Лавуазье должен был преодолеть еще некоторые затруднения и полностью устранить еще остававшиеся неясные вопросы, которые могли бы сделаться опорными пунктами теории флогистона. Такими опорными пунктами старой химии еще оставались учение о принципах тел, или началах (элементы), и старая химическая номенклатура — наследие алхимического, иатрохимического и флогистического периодов в развитии химии.

УЧЕНИЕ О ПРОСТЫХ ТЕЛАХ И ЭЛЕМЕНТАХ. НОВАЯ ХИМИЧЕСКАЯ НОМЕНКЛАТУРА. ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ КУРС ХИМИИ ЛАВУАЗЬЕ

Как мы видели, Р. Бойль еще в 1661 г. дал новое определение понятия «элемент», или «простое тело», что для того времени было равнозначным. Хотя Бойль, выдвинувший новое определение понятия «элемент», и не назвал ни одного примера реального элемента в новом понимании, его определение было постепенно признано многими химиками с начала «аналитического периода» в развитии химии.

Именно поэтому главной задачей химии в этот период стали считать анализ — разложение сложных веществ с целью получения первоначальных простых тел, обычно называвшихся элементами по аналогии с «началами» Аристотеля и «принципами» алхимиков.

В качестве примера взглядов на новые задачи химии приведем выдержку из «Авторова предисловия» к «Начальным основаниям деятельной химии» Макёра. Обосновывая содержание своей книги (ч. 2), Макёр писал: «Итак, я положил, что будто все тела разрушены и приведены к самым простейшим их началам, дабы, узнав главные свойства сих первых начал, можно было по ним исследовать различные их соединения и иметь некоторое главное познание о свойствах сложенных тел, которые из соединения оных происходят» (47).

Лавуазье также стоял на этой же точке зрения. Он неоднократно высказывался в том смысле, что основная задача химии состоит в разложении сложных тел с получением составляющих их простых тел. При этом он принимал в качестве простых тел лишь те вещества, которые реально можно получить в свободном виде при разложении сложных веществ, при помощи имевшихся в то время методов и средств анализа. В 1787 г. он высказал следующее определение понятия «простое тело». По его мнению, следует называть «простыми [телами] все тела, которые мы не можем разложить, которые мы получаем в последнем итоге путем химического анализа. Несомненно, настанет день, когда эти вещества, являющиеся для нас простыми, будут в свою очередь разложены… Но наше воображение не должно опережать фактов, и нам не следует говорить об этом больше того, что сообщает нам природа» (48).

В дальнейшем, уже в своем учебнике химии, он снова подчеркнул эту же мысль: «Итак, химия идет к своей цели, к своему совершенству, разделяя, подразделяя и еще подразделяя тела, и мы не знаем, каков будет предел ее успехов. Мы не можем поэтому утверждать, что то, что сегодня признается простым, действительно является простым. Мы можем только сказать, что то или иное вещество является лишь пределом делимости посредством химического анализа и что оно не может быть разделено далее при современном состоянии наших знаний» (49).

Лавуазье очень осторожно и даже неопределенно говорит о том, что именно он понимает под «элементом», или «простым телом». В «Предварительном рассуждении» к своему курсу элементарной химии Лавуазье писал: «Все, что можно сказать о числе и природе элементов, по моему мнению, сводится к чисто метафизическим спорам; это неопределенные задачи, допускающие бесчисленное множество решений, из которых, по всей вероятности, ни одно, в частности, не согласуется с природой. Итак, я скажу лишь, что если названием элементов обозначить простые и неделимые молекулы, составляющие тела, то, вероятно, мы их не знаем; если же, напротив, мы свяжем с названием элементов, или начал тел, представление о последнем пределе, достигаемом анализом, то все вещества, которые мы еще не смогли никаким образом разложить, являются для нас элементами» (50).

Подобные неопределенные точки зрения, которые Лавуазье неоднократно высказывал в 1780-х годах, послужили своего рода «теоретической базой» для составления списка простых тел. Необходимость установления круга простых тел в «Начальном курсе химии» вызывалась двумя соображениями. Во-первых, введение новой, антифлогистической номенклатуры химических соединений, естественно, должно было базироваться на каком-то списке простых веществ, названия которых должны быть положены в основу номенклатуры. Во-вторых, как пишет сам Лавуазье в предисловии к «Начальному курсу химии», без такого списка простых веществ в элементарном курсе новой химии вообще невозможно обойтись: «Отсутствие в начальном курсе химии главы о составных и элементарных частях тел неминуемо вызовет удивление, но я позволю себе здесь заметить, что стремление считать все тела природы состоящими лишь из трех или четырех элементов происходит от предрассудка, перешедшего к нам от греческих философов» (51).

Обстоятельства, предшествующие созданию списка простых тел, таковы. Известно, что до конца XVIII в. химики пользовались названиями веществ, возникшими в отдаленные времена, большей частью случайно, по предложениям ремесленников, врачей, аптекарей и алхимиков. Среди названий веществ, фигурировавших в алхимических и старых химических сочинениях, имелось множество странных и трудно запоминаемых. В том же предисловии к «Начальному курсу химии» Лавуазье приводит несколько примеров таких названий. Это «альгаротов порошок» (хлорокись сурьмы), «алембротова соль» (двойная соль хлорной ртути и хлористого аммония), «помфоликс» (окись цинка), «фогеденическая вода» (фармацевтический препарат, представляющий собой смесь раствора хлорной ртути и известковой воды с осадком желтой окиси ртути), «минеральный турпет» (основная сернортутная соль), «колькотар» (остаток после перегонки железного купороса, состоящий из окиси железа) и др. (52)