Великие химики. В 2-х томах. Т. 1. - Манолов Калоян (лучшие книги TXT) 📗
В то время бескислородные кислоты еще не были известны и ученые полагали, что газообразный хлористый водород есть окись неоткрытого элемента — мурия. Назвали его так потому, что «соединения» мурия получались из поваренной соли, а по-латыни «муриа» означает рассол — раствор соли в воде. Согласно теории Лавуазье, кислоты образовывались в результате растворения окиси элемента в воде. Таким путем получались азотная, серная и многие другие кислоты. Тогда окись мурия (хлористый водород) с водой должна образовывать муриевую (соляную) кислоту. Но если нагреть последнюю в смеси с пиролюзитом (двуокисью марганца), получается желто-зеленый газ [221]. В результате этой реакции пиролюзит, содержащий кислород, превращается в хлорид марганца. Следовательно, муриевая кислота окислилась, а этот желто-зеленый газ представляет собой высшую окись мурия. Окисленная муриевая кислота (так Бертолле назвал хлор) будет содержать кислород, но это еще требовало доказательств.
Экспериментируя, Бертолле получил газ с острым удушливым запахом. Он налил воду в сосуд, где был собран газ, и сильно взболтал ее. Поглотив газ, вода приобрела бледно-желтый цвет. Дав раствору отстояться в течение нескольких дней, Бертолле обратил внимание на то, что над жидкостью выделился газ, а раствор стал бесцветным. Он исследовал газ и установил, что это был кислород. Результаты опыта воодушевили молодого ученого, и он, занявшись определением, в каких весовых количествах соединяются муриевая кислота с кислородом при образовании хлора, нашел, что 87 весовых частей муриевой кислоты присоединяют 13 весовых частей кислорода.
Одной из основных причин заблуждения в отношении муриевой кислоты была вода. В ученом мире все еще полагали, что вода — простое вещество, элемент, принимающий участие почти во всех реакциях. Это заблуждение мешало ученым проникнуть в суть явлений. Огромный труд, долгие, бессонные ночи предшествовали открытию, что хлор — элемент, а не окись. Сегодня легко объяснить, почему хлорная вода выделяет кислород: хлор отнимает водород от воды и освобождает кислород. Однако и заключения Бертолле были вполне логичны, и в то время никто не сомневался в его правоте. Более того, в 1807 году за заслуги в области изучения муриевой кислоты он был избран членом Парижской Академии наук.
Бертолле продолжал изучение хлора. Он установил, что, если этот газ пропустить через раствор едкого кали, образуются две соли: одна из них — обычный хлорид калия, а другая была новой солью, которую химик Хиггинс [222] ошибочно принимал за селитру, поскольку она содержала много кислорода. При расплавлении новой соли из нее выделялся кислород в виде мелких пузырьков. Изучая новое вещество, Бертолле едва не ослеп. Случилось это следующим образом: он положил определенное количество этой соли в ступку, в которой до того находился порошок серы, и стал растирать ее пестиком. Произошел сильный взрыв, пестик вырвался из рук и пулей пролетел буквально в сантиметре от головы. Ошеломленный Бертолле закрыл обожженное лицо руками.
— Неужели эта соль настолько взрывоопасна?
И Бертолле приступил к исследованию ее взрывчатых свойств. Смешивая с серой, углем, готовил взрывчатые смеси. Эту соль в его честь мы называем сегодня бертолетовой солью (хлорат калия) [223].
Когда стало известно об открытии Шееле — способности хлора отбеливать природные красители, — Бертолле предложили разработать эту практически важную проблему. Он должен был найти способ отбеливания тканей. Раньше для того, чтобы ткани получались по-настоящему белыми, их подвергали долгой и не всегда эффективной обработке. Замачивали в чистой речной воде, расстилали на лугу и оставляли под солнцем. После многократных повторений подобной процедуры ткани действительно отбеливались, но для этого нужно было много рабочих рук, солнце и обширные луга.
Только за один год Бертолле сумел разработать несколько новых способов отбеливания тканей [224]. В зависимости от материала он предложил различную обработку. Одни ткани замачивали в хлорной воде, другие — помещали в бочки, наполненные хлором, третьи — погружали в щелочные растворы хлора. Затем ткани подвергали продолжительной стирке — разными способами в зависимости от их первоначальной обработки. В результате ткани становились поистине белоснежными. С тех пор отбеливание стали производить и зимой, и в сумрачные дождливые дни: отпала надобность в лугах и солнце. Лишь через десять лет после открытия хлора было найдено одно из важнейших его применений, но в течение еще тридцати лет его продолжали считать «окисленной муриевой кислотой», пока наконец Дэви не доказал, что это элемент, и назвал его хлором [225].
Ядовитое действие хлора в ту пору еще не было известно, и, хотя Бертолле очень остерегался его удушливых паров, исследователю часто приходилось страдать от этого газа. Порой задыхаясь, со слезами на глазах, он выбегал из лаборатории, чтобы хлебнуть глоток свежего воздуха.
— Клод, будь осторожен. Этот газ в конце концов погубит тебя, — сказал ему однажды Троншен, столкнувшись в дверях с выбегающим в сад, на воздух Бертолле.
— Милый Троншен, наука требует жертв. Давай лучше потолкуем на свежем воздухе. Газ этот не дает мне покоя: душит нещадно, но я его мучаю не меньше. Раскрою его тайну, все равно не оставлю, — сказал Бертолле, закатившись в приступе кашля.
— Что-нибудь новое в лаборатории?
— Еще бы!
— Так расскажи!
— Несколько дней назад я установил, что аммиак очень бурно соединяется с окисленной муриевой кислотой. Реакция такая же бурная, как и при взаимодействии его с водородом.
— И что же при этом образуется?
— Муриевая кислота и азот, можешь себе представить? Вы» годит, аммиак состоит из водорода и азота. Сейчас я приступил к исследованию состава аммиака. Минуту назад в лаборатории разбилась колба с аммиаком, и я чуть было не задохнулся.
— Вечно ты возишься с ядовитыми веществами, смотри — это когда-нибудь плохо кончится для тебя. А как, кстати, ты определишь состав аммиака?
— Я попробовал использовать метод Пристли. Разлагаю аммиак, пропуская электрическую искру, и потом сжигаю образовавшийся водород с кислородом. В сосуде при этом остается азот, который я и измеряю. Сейчас повторю опыты, чтобы убедиться в верности предыдущих определений. Согласно полученным результатам, 80 весовых частей азота соединяются с 20 частями водорода.
Эти данные были очень близки к истинному составу аммиака: 82,3% азота и 17,7% водорода. Такая точность даже при несовершенстве существовавших тогда приборов! Почти с той же точностью он установил состав и еще нескольких газообразных веществ. Первой была «прусская» (цианистоводородная кислота. Для ее получения Бертолле использовал метод Шееле. В одной колбе он смешивал уголь, поташ (карбонат калия) и нашатырь (хлористый аммоний), затем нагревал смесь. При повышении температуры начинала отгоняться бесцветная жидкость. Она легко испарялась и превращалась в газ с запахом миндаля. Это был один из самых страшных ядов — теперь мы его называем синильной кислотой. Он действительно обладал свойствами кислоты, но не содержал кислорода. Как ни бился Бертолле, ему не удалось открыть в нем кислорода. Его «прусская кислота» содержала лишь азот, водород и углерод. Но, согласно теории Лавуазье, в ней, как в каждой кислоте, должен присутствовать кислород, который обусловливает кислотные свойства. Как тогда объяснить действие «прусской кислоты»?
Сомнение, охватившее Бертолле, возрастало. В следующем году он установил состав еще одного газа. Это был сероводород, называемый тогда «серным газом». Бертолле установил, что он состоит только из водорода и серы, хотя и обладает свойствами кислот. Его водный раствор действовал как кислота, образовывая много солей. В природе встречается большое разнообразие минералов — галенит [226], пирит [227] и другие. Все они — соли той же кислоты. Это были первые факты, которые позднее привели к созданию новой теории кислот: водород характеризует кислотные свойства, и в природе существуют бескислородные кислоты. Новые соединения, открытые Бертолле, создавали немалые трудности: все сложнее было называть эти вещества, все труднее было найти знаки для краткого их обозначения. Лавуазье уже сделал в этом плане некоторые предложения, но их было недостаточно. Проблема химической номенклатуры, поставленная перед учеными Гитоном де Морво, все еще ждала своего разрешения.
