Петербургская Академия наук
Химическая лаборатория XVIII века
К семи металлам, известным ещё алхимикам, довольно скоро добавились два новых - металлическая сурьма и висмут. Учёные поделили все металлы, исходя из их свойств, на благородные и неблагородные. Неблагородные (железо, медь, цинк, олово, свинец, сурьма, висмут) при нагревании горели и спустя какое -то время ржавели, а благородные (золото, серебро, ртуть) не горели и, соответственно, не ржавели.
Веществу, образующемуся при горении, было присвоено название «известь», и это вещество стало считаться составной частью металлов. Вообще, согласно научным взглядам того времени, все металлы состояли из извести и флогистона. Но о том, что такое «флогистон», я расскажу чуть позже.
Примерно тогда же все известные вещества были поделены на классы: извести, земли, соли, кислоты (минеральные, растительные, животные) и газообразные тела. Но в эту систему не вписывались три тела: вода (так как химики не были уверены, считать её элементом или сложным телом) и сера с фосфором, которые принимались за соединения серной и фосфорной кислоты с флогистоном. Как видишь, снова этот неведомый «зверь» флогистон. Но потерпи, мой друг, ещё немного.
Сначала хочу рассказать тебе забавную историю о том, как был открыт фосфор, применявшийся потом для изготовления спичек. Итак, фосфор был открыт в 1669 году алхимиком Брандом, который пытался отыскать «философский камень», но в итоге получил светящееся вещество. Бранд проводил опыты с человеческой мочой, так как полагал, что она, обладая золотистым цветом, может содержать золото. Поэтому сначала он в течение нескольких дней отстаивал мочу (до исчезновения неп риятного запаха), а затем кипятил. После нескольких часов кипячения из мочи выделились крупицы белого вещества, которое очень ярко горело и вдобавок мерцало в темноте. Бранд назвал это новое вещество латинским словом phosphorusmirabilis, что в переводе означает «чудотворный носитель света». Открытие фосфора Брандом стало первым открытием нового элемента со времён античности.
Также давай вспомним, что ещё ранее Ван Гельмонт открыл разные виды воздуха, и это дало толчок к изучению газов и методов обращения с ними. Когда исследователи пришли к выводу, что в природе и лаборатории существуют и могут быть получены разные виды газов, они начали собирать сведения о них, изучать их свойства и давать им названия. В ходе их исследований были открыты следующие газы: двуокись углерода (открыл Блэк), водород (горючий воздух) и двуокись серы (открыл Кэвендиш) и хлор (открыл Шееле).
Прежде чем пойти дальше, давай посмотрим, какие вещества были известны в то время.
Если сейчас мы пользуемся таблицей Менделеева, то в период флогистона (опять загадочный флогистон!) система химических соединений выглядела так:
• I класс. Металлы: благородные (золото, серебро, ртуть) и неблагородные (железо, медь, цинк, олово, свинец, сурьма, висмут).
• II класс. Извести: железная известь, медная известь и цинковая известь.
• III класс. Земли: известковая земля, горькая земля и квасцовая земля.
• IV класс. Соли: поваренная соль, аммиачная соль, купоросы, квасцы, горькая соль и глауберова соль.
• V класс. Щелочные соли: слабые (поташ, сода), едкие (едкое кали, едкий натр) и летучие (аммиачный спирт).
• VI класс. Кислоты: минеральные (серная, соляная, азотная, фосфорная, борная), растительные (уксусная, щавелевая, яблочная, янтарная) и животные (молочная, мочевая).
• VII класс. Вода, сера, фосфор.
• VIII класс. Газы: углекислый газ, сернистый газ, водород, хлор, кислород и азот.
Теперь вернёмся к истории развития научных знаний того времени и вспомним такого учёного, как Роберт Бойль (1697-1691), наверняка известного тебе из уроков физики и химии. Бойль открыл закон давления (сжатия) газов и обосновал аналитическую химию, тем самым обессмертив своё имя как в физике, так и в химии.
Роберт Бойль
Если до Бойля различные химические вещества классифицировали лишь по блеску, окраске и другим физическим свойствам, то он убедительно доказал, что вещества необходимо различать по их «поведению» в аналогичных химических превращениях. Так, если два подобных вещества подвергнуть одинаковому химическому процессу, например горению, то и продукты их превращения должны быть подобны. Следовательно, мы вправе утверждать, что начальные вещества сходны между собою и принадлежат к одному классу. На этом принципе Бойль построил и научно обосновал теорию разложения тел, которая сразу же была признана основополагающей.