Файл: Фигуровский Н.А. Химия обличает.pdf

. .. Событиями огромного значения, в. развитии атомно-молекулярного учения явились великие от­ крытия шестидесятых годов прошлого столетия. Среди них прежде всего следует назвать теорию химического строения А. М. Бутлерова и периоди­ ческий закон Д. И. Менделеева.

Оба эти открытия — не только торжество пе­ редовой научной мысли, но и триумф научного ма­ териализма.

В сентябре 1861 года А. М. Бутлеров выступил на собрании немецких естествоиспытателей и вра­ чей с докладом «О химическом строении веществ». Исходя из материалистической идеи о реальном существовании молекул, как комплексов атомов, расположенных в определенном порядке по отно­ шению друг к другу, Бутлеров предложил изобра­ жать «строение» молекул так, чтобы не только от­ разить взаимное расположение их атомов, но и объ­

ские» формулы. По мнению последователей теории типов, каждая молекула построена по типу про­ стейших молекул — водорода, воды, хлористого водорода и пр. Однако «типические» формулы не отражали действительных связей между атомами и служили лишь удобным выражением на бумаге

22

куда оставалась «непознаваемой» в своей сущно­ сти.

Идея Бутлерова состояла в том, что внутрен­ нее строение молекулы можно точно определить, если изучать химические превращения, к которым она способна. Эта мысль и позволила построить простую, но полную глубокого смысла теорию хими­ ческого строения, которая впервые смогла объяс­ нить непонятное различие в свойствах так называе­ мых изомеров—веществ одинакового элементарно­ го состава. Но самое важное—эта теория дала воз­ можность предсказать существование огромного числа веществ с самыми разнообразными свойства­ ми. Она нанесла окончательный удар учению о «жизненной силе» и открыла широчайшие перспек­ тивы искусственного получения молекул любой сложности и строения, в том числе и молекул ог­ ромного размера, из которых состоят живые орга­ низмы. Вооруженные теорией химического строе­ ния, химики, начиная с самого Бутлерова, стали вести «плановый» синтез веществ, заранее наме­ чая, молекулы какого строения и состава они желали бы получить.

Со времени появления бутлеровской теории хи­ мического строения химия сделала гигантские ус­ пехи в изучении разнообразных органических и минеральных веществ, в объяснении структуры и свойств множества природных, животных и расти­ тельных молекул. Руководствуясь теорией химиче­ ского строения, химики шаг за шагом проникают в самые сокровенные тайны живой природы и не только с успехом копируют ее произведения, но и

'создают сещества, даже более совершенные по сво­ им свойствам.

За последние 70—80 лет синтезировано большое количество различных по оттенкам красителей (которые в текстильной, автомобильной и других отраслях промышленности полностью заменили собой природные органические красители, в том числе и знаменитый в древности краситель инди­ го), синтетических бытовых продуктов, средств борьбы с сорняками и вредителями сельского хо­ зяйства, стимуляторов роста растений, раствори телей, высокополимерных материалов и других.

В настоящее время получено множество разно­ образных лекарственных препаратов, далеко пре­ восходящих по своим лечебным свойствам природ­ ные средства.

Химия настолько расширила возможности, ко­ торые до сих пор предоставляла человеку природа, что уже практически встал вопрос о полном вытес­ нении из употребления некоторых групп природ­ ных материалов. Могущество химии поистине без­ гранично, оно сводит на нет вымыслы церковни­ ков о «творце неба и земли».

Ярким примером замечательных успехов син­ тетической химии может служить быстрое развитие промышленности синтетических каучуков. Еще совсем недавно, около тридцати лет назад, един­ ственным источником каучука были каучуконосные" тропические растения. Получавшийся из них нату­ ральный каучук с развитием автомобилестроения стал дефицитным, «стратегическим» материалом. Между тем потребности в нем быстро росли, и Со­

24

ветский Союз, не имевший никаких собственных ресурсов, принужден был ввозить его из-за грани­

блестящих представителей научной школы А. М. Бутлерова — С. В. Лебедев принял участие в кон­ курсе. объявленном Высшим советом народного хозяйства, на разработку способа получения ис­ кусственного каучука. Вместе с сотрудниками ему удалось вскоре получить образец первого в мире синтетического натрий-бутадиенового каучука.

В результате этого замечательного открытия уже

втридцатых годах «голод» на каучук был ликви­ дирован. Вскоре по примеру Советского Союза синтетический каучук начали производить и в дру­

гих странах, в том числе и в США.

Вслед за Лебедевым в течение последних три­ дцати лет химики синтезировали и внедрили в практику много различных типов синтетического каучука. Некоторые из них по своим свойствам и качествам далеко превосходят природный каучук.

Современный этап развития теории химическо­ го строения тесно связан с блестящими успехами теоретической химии, достигнутыми в особенности после открытия великим русским ученым Д. И. Менделеевым периодического закона химических элементов. Этот важнейший закон природы, откры­ тый 1 марта 1869 года, стал венцом атомно-моле­ кулярного учения. Он вскрыл внутреннюю связь между отдельными видами материи — элемента­ ми. В компактной форме таблицы — периодиче­ ской системы химических элементов — он иред-

25

ставляет собой всю химию с ее необозримым ар­ сеналом химических соединений.

Периодический закон и его автор, сделавший на основе этого закона предсказания о существо­ вании ряда еще неоткрытых элементов, пережили подлинный триумф, когда в семидесятых и восьми­ десятых годах прошлого столетия были открыты предсказанные элементы —. галлий, скандий и германий, свойства которых оказались в точности соответствующими описанным Д. И. Менделеевым на основании закона. Но после этого периодический закон пережил и несколько испытаний. Одно из них — открытие радиоактивности, а затем ряда радиоактивных элементов: продуктов распада ура­ на, тория и актиния — вызвало серьезные затруд­ нения с размещением этих элементов в периоди­ ческой системе. Но скоро в результате открытия изотопии затруднение было преодолено, и перио­ дический закон получил еще одно блестящее под­ тверждение.

свыше тысячи изотопов — разновидностей атомов, отличающихся массой, но обладающих одинаковы­ ми химическими свойствами для каждого элемен­ та, за исключением изотопов водорода — обычно­ го, дей¥ерия и трития. Изотопы отдельных элемен­ тов — стабильные и особенно радиоактивные — имеют огромное практическое значение в различ­

26

ТРИУМФАЛЬНОЕ

ШЕСТВИЕ

ХИМИИ

Удивительные успехи современной химии стали возможны благодаря тор­ жеству материалистического атомно-мо­ лекулярного учения..

Несмотря на то что предположение о вечности и неразрушимости атомов, су­ ществовавшее в науке до конца XIX столетия, в настоящее время отвергнуто, ученые прекрасно знают, что большин­ ство атомов — достаточно устойчивые образования, которые не так-то легко разрушить. Лишь радиоактивные атомы самопроизвольно разрушаются, причем скорость такого процесса различна для атомов разных элементов. Время «жизни» некоторых атомов измеряется секунда­ ми, другие способны «жить» миллионы лет.

Но современная наука в состоянии искусственно разрушать атомы. Для этой цели применяются так называемые быстрые частицы — альфа-частицы, про­ тоны и особенно нейтроны. Их бомбар­ дировкой удается пробить прочную бро­ ню электронных оболочек атомов и раз­ рушить их ядро. Происходит как бы

28

взрыв атома, своеобразная микрокосмическая ка­ тастрофа. Из образовавшихся в результате нее «осколков» возникают новые виды материи.

Разрушение атомов тяжелых элементов или об­ разование новых видов атомов из легких элемен­ тов сопровождается выделением огромных коли­ честв энергии. Поэтому процессы такого рода изу­ чаются прежде всего с точки зрения атомной энер­ гетики — разработки способов практического ис­ пользования энергии разрушения атомов. У нас уже работают атомные электростанции, построен атомный ледокол «Ленин». Перед наукой открыва­ ются необъятные перспективы.

Превращение одних элементов в другие при ис­ кусственном разрушении атомов используется пока что ограниченно, например для получения искус­ ственных «трансурановых» элементов. Но принци­ пиально вполне возможно, осуществляя соответст­ вующие атомные реакции, получать любые виды атомов. Человечество стоит на грани практическо­ го осуществления давнишней, уходящей в глубь веков мечты о возможности превращения одного элемента в другой, например малоценного метал­ ла — в другие, более ценные.

Когда-то в средние века многие тысячи алхи­ миков пытались превратить свинец в золото с по­ мощью легендарного «философского камня» или могущественного эликсира, одно присутствие ко­ торого в расплавленном свинце могло превратить его в золото. «Философскому камню» (или эликси­ ру, или панацее) приписывались и другие чудо­ действенные свойства. Он мог вылечить любые бо­

29