Книга по химии для домашнего чтения - Степин Борис Дмитриевич

Ледяной уксус Ловица

В 1793 г. Ловиц получил первые в мире кристаллы уксусной кислоты CH3COOH, названные им «ледяным уксусом», или «ледяной уксусной кислотой». Он описал запах и вкус этих кристаллов так: «Запах расплавленного ледяного уксуса резкий, невыносимый для носа. Вкус очень кислый. Одна капля этого уксуса на языке вызывает боль, ощутимую в течение двадцати часов…».

Во времена Ловица и Ломоносова химики кроме состава и описания внешнего вида вещества устанавливали его запах и вкус. Неудивительно, что ожоги слизистой оболочки носа и ротовой полости, отравления и другие травмы постоянно сопровождали работу химиков и делали ее очень опасной. В 1800 г. Ловиц нечаянно пролил концентрированную уксусную кислоту на стол. Собирая ее фильтровальной бумагой, Ловиц выжимал ее пальцами над стаканом. Вскоре он заметил, что пальцы потеряли чувствительность, побелели и распухли. Через несколько дней кожа на пальцах стала лопаться и отваливаться большими и толстыми кусками. Полученная травма навела Ловица на мысль употребить концентрированную уксусную кислоту для выведения мозолей. Сейчас бы сказали, что Ловиц не соблюдал элементарной техники безопасности при проведении экспериментов и не только в случае с уксусной кислотой. Например, для получения низких температур он смешивал гидроксид натрия NaOH со снегом голыми руками (!), в результате чего пальцы рук были поражены нарывами, лишились ногтей и оказались частично отмороженными: температура смеси NaOH и снега достигала — 50° С. После каждого такого эксперимента Ловиц по нескольку месяцев не мог работать.

2.22. ЗЛОСЧАСТНЫЙ ИЗОБРЕТАТЕЛЬ НИКОЛЯ ЛЕБЛАН

Н. Леблан (1742–1806) — автор первого промышленного способа производства соды (см. 1.19). Свою технологию Леблан предложил герцогу Филиппу Орлеанскому, личным врачом которого он был. Герцог подписал в 1789 г. соглашение с Лебланом и выделил ему 200 000 ливров (старинная серебряная монета, замененная впоследствии франком) на строительство завода. Содовый завод, построенный в пригороде Парижа Сен-Дени и названный «Франсиада — Сода Леблана», вскоре стал давать 100–120 кг соды ежедневно.

Во время Французской революции в 1793 г. герцог Орлеанский был гильотинирован, а его собственность конфискована; содовый завод и патент Леблана были национализированы. Лишь через семь лет Леблану вернули разоренный завод и выделили всего несколько тысяч франков на его восстановление. Этих средств Леблану едва хватало, чтобы прокормить семью. Последние его годы проходили в нищете. Потеряв надежду на улучшение своего материального положения и находясь в глубокой депрессии, Леблан покончил жизнь самоубийством, нанеся себе ножом удар в сердце. Это произошло в Сен-Дени, в убежище для бедных, в 1806 г.

Помощник Леблана Мишель Дизе в 1810 г. затеял тяжбу, доказывая, что не Леблан, а он, Дизе, настоящий автор способа получения соды. Тяжба длилась до 1850 г. (Дизе к этому времени исполнилось 86 лет), пока французский химик Дюма (см. 2.20) доказал несостоятельность притязаний Дизе, и дело «Дизе против Леблана» было закрыто.

2.23. ПЕРВЫЙ НОБЕЛЕВСКИЙ ЛАУРЕАТ ЯКОБ ВАНТ-ГОФФ

В списке лауреатов Нобелевской премии по химии имя Вант-Гоффа стоит первым. Нобелевскую премию он получил в 1901 г. «за открытие законов химической динамики и осмотического давления в растворах».

Якоб-Хендрик Вант-Гофф (1852–1911) — один из выдающихся физико-химиков, основателей современной физической химии — родился в Роттердаме (Голландия) в семье врача. У Якоба было четыре брата и две сестры. Двое из братьев умерли в младенчестве. Сестра Якоба, восьмилетняя Мария, которая была старше его на три года, умерла от туберкулеза.

В 1874 г. в Утрехтском университете Вант-Гофф защищает докторскую диссертацию, посвященную исследованию некоторых органических кислот, и становится доктором математики и натурфилософии. Однако ни в одном из университетов Голландии не нашлось ему места для работы, даже в должности учителя химии ему было отказано. В течение двух лет Вант-Гоффу пришлось давать частные уроки по химии и физике. Только в 1876 г. он получил свою первую должность доцента в ветеринарной школе Утрехта; здесь к нему и пришла известность после опубликования работы по структурам молекул. В 1878 г. Вант-Гоффа избирают профессором химии, минералогии и геологии в недавно основанном Амстердамском университете. В том же году он женится на дочери купца из Роттердама Женни Месс, которую давно любил и с которой проживет до конца своих дней.

В 1896 г. Вант-Гоффа избирают действительным членом Берлинской академии наук, и он с семьей переезжает в Берлин.

Последние годы жизни Вант-Гоффа были омрачены смертью его родных и близких: в 1902 году в возрасте 85 лет умер его отец, через шесть лет застрелился зять — муж дочери Евгении, вскоре после этого умер младший брат; другая дочь уехала в США вопреки желанию родителей. В начале 1907 г. Вант-Гофф заболевает туберкулезом легких, каждое лето лечится, но болезнь прогрессирует, и в 1911 г. он умирает. Его старший брат, врач, писал впоследствии, что «переход от жизни к смерти был тихий, совершенно соответствующий тому единственному желанию, которое он высказывал в моменты сознания».

2.24. КОЛЬБЕ, ВАНТ-ГОФФ И «ХИМИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ»

Немецкий химик Кольбе отозвался о статье Вант-Гоффа «Химия в пространстве» так: «Какой-то доктор 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».

Кольбе (см. 1.30) отличался грубостью и непониманием новых теоретических воззрений в химии, был ярым противником теории химического строения. Он даже предлагал таких исследователей, как Вант-Гофф, исключать из рядов «настоящих ученых» и зачислять их в лагерь спиритов.

В своей статье Вант-Гофф заложил основы новой науки — стереохимии, изучающей пространственное строение молекул и его влияние на свойства веществ. В частности, Вант-Гофф объяснил, почему различны свойства «молочной кислоты брожения», обнаруженной в кислом молоке, и «мясомолочной кислоты», выделенной из живой работающей мышцы, хотя состав молочной кислоты в обоих случаях одинаков — СН3СН(ОН)СООН (см. 3.29). Он объяснил, что если углеродный атом в молекуле связан с четырьмя другими атомами, два из которых разные, то возможно образование двух различных структур одной и той же молекулы, а следовательно, возможно и появление различия свойств.

Приведенные две структуры не совпадают при наложении, как не совпадают кисти рук человека, ориентированные ладонями в одном направлении. Они являются зеркальным отображением друг друга и носят название оптических, или «зеркальных», изомеров.

2.25. СКИТАЛЕЦ-АПТЕКАРЬ ИОГАНН ГЛАУБЕР

Иоганн-Рудольф Глаубер (1604–1670) родился в семье цирюльника в Карлштадте. Он рано потерял родителей и подростком стал зарабатывать на жизнь, выполняя черновую работу в различных аптеках, торгуя вином и изготовляя зеркала. Накопив небольшие средства, Глаубер стал аптекарем и занялся изготовлением лекарств. В Европе в то время шла 30-летняя война. Аптеки Глаубера подвергались грабежу, а подчас полностью сжигались. Он бежал из одного города в другой то от одной, то от другой наступающих армий. В Зальцбурге Глаубер посетил могилу Парацельса (см. 2.6), жил в Париже, Базеле и Бонне. В 1644 г. он стал работать лекарем и аптекарем королевского двора в Гиссене. Когда у Глаубера появилась семья, родились дети, он переехал в Амстердам, недалеко от которого купил дом. В прилегающем к дому саде Глаубер устроил опытное поле и производил на нем опыты с минеральными удобрениями. В доме он оборудовал четыре химические лаборатории, где работал с шестью помощниками. В этих лабораториях Глаубер впервые получил много новых, до него неизвестных веществ: фенол C6H5OH — путем перегонки каменноугольной смолы, чистую азотную кислоту HNO3 (см. 1.48), хлороводородную кислоту HCl (см. 1.52), сульфат натрия Na2SO4 (см. 8.12), пентасульфид дисурьмы Sb2S5 и другие соединения. Одним из первых он применил стекло для изготовления химической посуды и основал промышленное производство ее в Тюрингии. В Амстердаме Глаубер получил репутацию врача, вылечивающего различные болезни.