Постоянно изменяющийся состав, о котором говорил Бертолле, как оказалось, был обязан примесям, возможности образования из нескольких веществ различных смесей. Надо было принять во внимание и влияние массы исходных веществ. Спустя почти шестьдесят лет Гульдберг и Вааге доказали, что масса реагирующих веществ влияет на скорость реакций[232]. В начале XX века (спустя 100 лет) русский химик Н. С. Курнаков открыл так называемые интерметаллические соединения, не имеющие постоянного состава. Такие соединения образовывали алюминий и магний, свинец и натрий и другие пары металлов. Эти соединения Курнаков назвал бертоллидами в честь Бертолле[233].
Бертолле прожил в Египте два года. В 1800 году по возвращении в Париж его внимание было полностью приковано к дискуссии с Прустом. Однако он продолжал размышлять и о вопросах, связанных со сродством элементов: почему вещества соединяются друг с другом? Какие силы возникают между ними? Было предложено много теорий для объяснения химического сродства, или афинитивности, как часто его называли. Но все они были слишком наивны: иногда даже говорилось о сродстве как о чем-то аналогичном симпатии и ненависти у людей. Бертолле выдвинул свою собственную точку зрения на сродство. Он искал причину соединения элементов в наличии у атомов физических сил. Пусть не очень ясная и недостаточно аргументированная, теория Бертолле послужила значительным толчком к развитию химической мысли.
В то время в лаборатория Бертолле работал Гей-Люссак. Они часто обсуждали результаты проводимых экспериментов и строили новые гипотезы. Бертолле высоко ценил Гей-Люссака — в то время еще совсем молодого ученого. Однажды как-то ночью Бертолле долго не мог заснуть и решил спуститься в лабораторию: он был уверен, что найдет там Гей-Люссака.
— Почему вы не отдыхаете, господин Бертолле?
— Не могу заснуть — один вопрос не дает мне покоя.
— Что за вопрос?
— А вот послушайте. Известно, чтобы сжать газ, надо приложить силу к цилиндру с поршнем. Между частицами газа возникают силы притяжения, и газ занимает меньший объем. Ну, хорошо, а если этот газ соединится с другим газом и образует при этом твердое вещество?
— Разумеется, объем опять уменьшится.
— Вот именно. Значит, и здесь действуют силы притяжения. Но более важно другое — эти силы не являются чем-то необычным. Это те же силы притяжения или отталкивания, о которых говорится в физике.
— По-моему, аналогия удачная. И рассуждения ваши правильны, — задумчиво произнес Гей-Люссак. — Конечно, природа едина, и маловероятно, что химические силы в этом плане исключение. Я уже высказывал предположение, что это адгезионные и когезионные силы.
Бертолле просиял. Это действительно новая идея. Недостаточно совершенная, но все-таки надежней теории и Бюффона[234], и Бургаве, и Гитона де Морво.
Общество в Аркёйе [235] одобрительно встретило доклад Бертолле.
В поддержку его идеи выступили астроном Пьер Лаплас, физики Жан Био[236], Доминик Араго[237] и Гей-Люссак.
Организатором и вдохновителем научного общества в Аркёйе был Бертолле. Шли годы, жизнь в Париже становилась для него все более трудной, и наконец он решил обосноваться в своем поместье Аркёйе. Однако жизни без науки он себе и не мыслил. Бертолле оборудовал большую библиотеку, просторные лаборатории и пригласил в Аркёй самых известных ученых. В 1807 году в научное общество вошел наряду с другими всем известный немецкий путешественник и физик Александр Гумбольдт[238]. В лабораториях в Аркёйе шла напряженная работа. По вечерам, когда опыты были закончены, ученые собирались обычно у Бертолле побеседовать, обсудить полученные результаты или испросить дружеского совета. Несмотря на возраст, Бертолле работал наравне с другими. Вопросы о химическом сродстве и причинах протекания химических реакций по-прежнему занимали его мысли.
— Совершенно очевидно, что существуют какие-то сложные закономерности, которые проявляются при взаимодействии веществ, — сказал Бертолле.
— И сейчас прилагаются все усилия, чтобы их познать, — поддержал Тенар[239], в задумчивости глядя в окно.
— Да, но связь, которая служит причиной соединения атомов, проявляется весьма специфично: некоторые реакции протекают до конца, а при других значительная часть исходных веществ не реагирует.
— Этим обстоятельством объясняется огромное разнообразие химических процессов, — сказал Гей-Люссак, прислушивающийся к их беседе.
— Однако для практики имеют значение в основном те реакции, которые могут протекать до конца, — продолжил свою мысль Бертолле. — Мои исследования показывают, что реакция может проходить до конца, если хотя один из продуктов — газ, малорастворимое вещество или вода.
Это и было по сути дела знаменитое правило Бертолле.
Еще не окончив этих исследований, Бертолле уже строил новые планы экспериментов. Он работал с завидной энергией, но внезапно тяжелая болезнь приковала его к постели. Последние одиннадцать лет жизни он страдал от невыносимых болей, одиннадцать лет боролся со смертью. Умер Бертолле 7 ноября 1822 года в Аркёйе, немного не дожив до своего семидесятичетырехлетия.
ЖОЗЕФ ЛУИ ПРУСТ
(1754–1826)
В детстве Жозеф Пруст, маленький, черноглазый мальчик, был ужасным непоседой и на удивление любознателен[240]. Кроме шумных игр с товарищами, он очень любил пробираться в аптеку своего отца и рассматривать там банки и пакеты с разнообразными веществами. Аптека господина Луи Пруста была одной из самых крупных в Анжере. Несколько учеников, работая не покладая рук, помогали ему успешно справляться с делами. Малыш Жозеф был в аптеке всеобщим любимцем, и не только потому, что его большие черные глаза источали доброту душевную: всем нравилось, когда он задавал вопросы и разговаривал при этом, как взрослый. В шесть лет Жозеф знал уже многие из химикатов, различал их по цвету банок и по расположению на полках. Он никогда не путал, если его просили принести какое-нибудь вещество.
— Жозеф, подай мне банку с каломелем, — бывало, скажет кто-нибудь, и мальчик тут же выполнял просьбу; он любил помогать взрослым.
Когда Жозеф пошел в школу, он по-прежнему заходил в: аптеку. Вот почему отец решил, что сыну в одиннадцать лет уже можно было познавать тайны аптекарского искусства. Жозеф читал толстые фолианты — руководства по фармации, изучал свойства веществ, овладевал методами работы в лаборатории. Это, разумеется, увлекало его. Но еще большее удовольствие он испытывал, если выпадал случай одному находиться в лаборатории. Тогда он смешивал различные химикаты, в полученную смесь наливал понемногу из разных банок и бутылей и размешивал содержимое в стакане. Густая масса становилась то зеленой, то синей, то вспенивалась и начинала выделять газы. Мальчик задыхался и кашлял, но упорно продолжал свои опыты. В один из таких вечеров в лабораторию вошел отец.
232
Идеи Бертолле привлекали внимание ученых последующих поколений. В 1867 г. норвежские химики Като Максимилиан Гульдберг (1836–1902) и Петер Вааге (1833–1900), как и Бертолле, полагали, что химическое действие вещества пропорционально его химически деятельному количеству (в единице пространства). Некоторые историки химии видели в этом возрождение теории Бертолле (Майер Э., ук. соч., с. 427–429). С этим положением, однако, теперь не согласны современные историки химии (Фигуровский Н. А., ук. соч., с. 438). О Гульдберге и Вааге см.: Соловьев Ю. И. Очерки по истории физической химии. — М.: Наука, 1964; Partington J. R., ук. соч., т. 4, с. 588–595.
233
Развитие химии показало, что победа Пруста была временной. Его спор с Бертолле о том, могут ли химические изменения проходить постепенно (непрерывно) или скачком (прерывисто), не был закончен. Так, Д. И. Менделеев в химической теории растворов на основе атомно-молекулярного учения показал возможность согласования этих точек; зрения. Свое разрешение спор Пруста и Бертолле получил в исследованиях русского академика Николая Семеновича Курнакова (1860–1941) и его учеников в конце XIX в. Этими трудами было убедительно доказано, что состав химического индивида может быть и постоянным, и переменным. В растворах почти всегда бывает непрерывное превращение. Курнаковым и представителями его школы открыты многочисленные соединения, названные
234
Жорж Луи Леклерк де Бюффон (1707–1788) — известный французский натуралист, популяризатор естественной истории. Написал 36-томную «Естественную историю» (1749–1788 гг.), в которой высказал взгляды о единстве растительного и животного мира. О Бюффоне см.: История биологии с древнейших времен до начала XX века. — М.: Наука, 1972; Бернал Дж., ук. соч., с. 357–358.
235
Аркёй — поместье Бертолле близ Парижа, где он поселился в 1807 г. и устроил собственную лабораторию. Здесь же он основал Аркёйское научной общество. Труды этого общества (в трех томах) вышли в 1807, 1809 и 1817 гг. в Париже.
236
Жан Батист Био (1774–1862) — французский физик, астроном; вместе с Ф. Саваром (1791–1841) открыл «закон Био—Савара», определяющий величину напряженности магнитного поля, создаваемого электрическим током. О. Ж. Б. Био см.: Льоцци М., ук. соч., с 201–210; Храмов Ю. А. Физики: Биографический справочник. — 2-е изд., испр., доп. — М.: Наука, 1983, с. 32.
237
Доминик Франсуа Жан Араго (1786–1853) — французский астроном, физик, блестящий популяризатор науки, политический деятель. Известен трудами по оптике, метеорологии, электромагнетизму, астрономии, физической географии. Об Араго см.: Льоцци М., ук. соч., с. 201–210; Гранин Д. До поезда оставалось три часа. — Л.: Детиздат, 1973, с. 73–105; Колчинский И. Г., Корсунь А. А., Родригес М. Г. Астрономы: Биографический справочник. — Киев: Наукова думка, 1977, с. 16–17; Храмов Ю. А., ук. соч., с. 18.
238
Александр Фрейхерр Вильгельм фон Гумбольдт (Хумбольд) (1769–1859) — немецкий естествоиспытатель, географ и путешественник, ученый-энциклопедист, один из основателей научного страноведения. Вместе с Гей-Люссаком открыл закон кратных объемов смесей газов. О Гумбольдте см.: Биографический словарь деятелей естествознания и техники, ук. соч., Т. I, с. 275–276; Сафонов В. А. Александр Гумбольдт (На горах свободы). — 3-е изд. — М.: Мол. гвардия, 1959.
239
Луи Жак Тенар (1777–1857) — французский химик, почетный иностранный член Петербургской Академии наук. Получил «тенарову синь», исследовал состав и свойства хлористого этила и сложных эфиров, открыл амины калия и натрия, обнаружил действие света на реакцию соединения хлора с водородом, доказал, что натрий, калий и хлор — элементы, открыл перекись водорода. Широкой известностью пользовался его 4-томный «Элементарный учебник теоретической и практической химии» (1813–1816 гг.). О Тенаре см.: Джуа М., ук. соч., с. 204 и сл.; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 486–487; Становление химии как науки, ук. соч., с. 152 и сл.
240
Ж. Л. Пруст родился в Анжере (Западная Франция) 26 сентября 1754 г., (но не в 1755 г., как иногда указывают в литературе). См.: Bugge G., ук. соч., с. 350.