В, И. JRургінно и
Очерк развития
химической
атомистики
в xix веке
ИЗДАТЕЛЬСТВО
АКАДЕМИИ НАУК
СССР

АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ИНСТИТУТ ИСТОРИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТЕХНИКИ
В. И. Куринной
Очерк развития
химической
атомистики
в xix веке
Под редакцией,
с предисловием и дополнениями
Н. А. Фигуровского
И 3 Л А Т К Л Ь С Т В О АКАДЕМИИ НАУК СССР
Моек во i960

Книга посвящена истории атомистики. На основе
первоисточников показано, как учение о прерывном
строении материи выросло из догадок древних в строгую
научную теорию, послужившую фундаментом
современной физики и химии. Большое внимание уделено
работам русских ученых, внесших значительный вклад
в развитие атомно-молскулярного учения.

Предисловие
История атомно-молекулярного учения — одна из
важнейших глав истории химии. Все развитие теоретической
и экспериментальной химии с начала XIX столетия и до
настоящего времени идет под знаменем
атомно-молекулярного учения, выросшего на базе дальтоновской
химической атомистики. Ф. Энгельс с замечательной четкостью
выразил эту мысль: «Новая эпоха начинается в химии
с атомистики (следовательно, не Лавуазье, а Дальтон•—отец
современной химии)...»1
Идея атомного строения вещества возникла в
незапамятные времена. В древнейших натурфилософских
учениях Индии, Китая и государств Междуречья уже
фигурировали представления о дискретном строении
вещества. С особой силой идея атомного строения вещества
прозвучала в философских учениях древних греков Левкип-
па, Демокрита, Эпикура и других. Однако в древности
эта идея не получила дальнейшего развития в трудах
последователей греческих философов Александрийской
академии и Рима, Эдесской, Джунди-Шарпурской
академий и других научных центров. Эти идеи не развивались
в достаточной мере и в течение всего периода
средневековья. Как и другие материалистические идеи древности,
атомистика находилась в полном противоречии с
религиозными учениями, возникшими в первые века нашей эры.
«Темная ночь средневековья», по выражению Ф.
Энгельса, как раз и заключалась в том, что наиболее
прогрессивные идеи античных философов-материалистов, и прежде
1 Ф. Энгельс. Диалектика природы. М., Госполитиздат,
1952, стр. 236.
3

всего идея об атомах как основных кирпичиках
мироздания, жестоко преследовались духовенством. Вместо
передовых научных идей насаждалась схоластика,
основанная на религиозных догматах.
Понадобилось много веков, чтобы ростки атомистики,
зародившиеся в древности, могли развиться, окрепнуть
и в XIX столетии превратиться в стройную основу науки.
Борьба атомистов XVII и XVIII вв. с отсталыми
представлениями, имевшими следы концепций сторонников
Аристотеля, представляет собой яркий пример
завоевания наукой передовых позиций. В особенности
замечательна в этом отношении деятельность великого русского
ученого М. В. Ломоносова.
Однако и после открытия Дальтоном закона кратных
отношений и установления понятия атомного веса
атомистика отнюдь на сделалась безраздельно
господствующим учением в науке. Вокруг представлений об атомно-
молекулярном строении вещества в течение почти всего
XIX века велись ожесточенные споры, в особенности
в связи с возникновением и развитием органической
химии. Наряду с атомно-молекулярными
представлениями почти до конца столетия в науке сохранились
представления и о так называемых невесомых флюидах, тепло-
творе, эфире, электрической материи и т. д.
Одновременно в противовес атомистике выдвигались так называемые
«динамические учения» — учения о непрерывном
строении материи. Даже после открытия гениальным русским
ученым Д. И. Менделеевым периодического закона,
явившегося венцом классической атомистики в науке,
еще некоторое время продолжали оставаться старые
представления о невесомых флюидах, и на рубеже XX
века появилось реакционное энергетическое учение В.
Оствальда.
Основное внимание автор уделяет изложению истории
химической атомистики, являющейся важным этапом
в развитии наших представлений о строении материи.
Особый интерес в его работе представляют данные об
участии русских ученых XVIII и XIX вв. в развитии и
укреплении основных положений атомистики и важных
следствий этого учения. Кроме работ М. В. Ломоносова
и Д. И. Менделеева, ставших классическими в истории
атомистики, рассмотрены исследования русских ученых,
4

еще недостаточно освещенные в историко-химической
литературе. Работы Ф. И. Гизе, Г. И. Гесса, И. В.
Авдеева, П- И. Эйнбродта, Г. В. Струве, Р. И. Германа,
К. И. Лисенко, Н. И. Лаврова и др. показывают, что
ученые нашей страны сделали большой вклад в развитие
атомно-молекулярного учения и, в частности, в
определение атомных весов. Многие из этих работ были
известны за рубежом и оказали влияние на развитие
атомистики.
Конечно, в рамках небольшой работы невозможно
представить всю длительную историю развития атомистики,
возникновения и внедрения в научный обиход
атомно-молекулярного учения. Настоящей работой далеко не
исчерпывается задача наиболее подробного и обстоятельного
исследования истории атомистики и атомно-молекулярного
учения. Эта область, вероятно, еще многие годы будет
привлекать к себе внимание историков науки, так как на
примере развития учения о строении материи
превосходно демонстрируется не только победное шествие науки
вообще, но и борьба материализма с идеализмом в
области естественных наук, борьба за передовое научное
мировоззрение.
Предлагаемая работа ограничивается в основном
лишь рассмотрением одного этапа многовековой борьбы
за признание атомистики, а именно — историей развития
атомно-молекулярного учения в XIX столетии.
Несмотря на краткость изложения, следует надеяться,
что эта работа окажется небесполезной для широкого
круга естествоиспытателей.
Проф. Н. А. Фигуровский

Г лав а первая
РАЗВИТИЕ АТОМИСТИКИ
ДО XIX ВЕКА
Атомистические представления древних
В древнем мире атомистические представления
возникли и развивались в тесной связи с учением о «первове-
ществе», или «первоматерии». Сторонники атомистики не
нуждались в принятии особых «стихий» — прообразов
современных элементов. Все природные явления они
легко объясняли движением атомов. Учение о
непрерывном строении вещества, противоположное
атомистическому, наоборот, не могло обойтись без допущения
составных начал, в силу того, что сама идея непрерывности
в применении к строению материи не могла объяснить
дискретные свойства вещества.
Первые идеи об атомистическом строении материи
зародились в странах Древнего Востока. Согласно сви»
детельству Посидония [1, стр. 2], «атомистическая идея
была высказана впервые финикийцем по имени Мох,
современником Троянской войны» (XII в. до н. э.).
Несколько позднее (предполагаемый промежуток времени —
от XI до VI в. до н. э.) появились индийские
атомистические системы школы Вайшешика (основатель —
философ Канада) [2]. В IX—VII вв. до н. э. атомистические
представления получили распространение и в Китае [3].
Под влиянием идей философов Древнего Востока
атомистические представления зародились в Древней
Греции — философские системы Левкиппа (конец VI и
начало V в. до н. э.) и его ученика Демокрита (ок. 460—
7

370 г. до н. э.). Из Греции атомизм проник и в Древний
Рим.
Мы рассмотрим только атомистические взгляды
древнегреческих и древнеримских ученых, которые изучены
сравнительно хорошо и дают достаточное представление
об атомистических системах древних [4, 5].
Впервые понятие о «первовеществе» зародилось в
VII—VI вв. до н. э. в Милете (Древняя Греция) в учении
Фалеса, Анаксимандра и Анаксимена. Понятие перво-
вещества у этих философов не было однозначным. Таким
первовеществом Фалес считал воду, Анаксимандр —
«апейрон» (беспредельное первовещество), Анаксимен —
воздух. Система Анаксимена, являвшаяся завершением
милетской натурфилософии, содержит в себе зародыш
атомистической идеи. Это нашло проявление в том, что
все многообразие природных тел было объяснено
сгущением и разряжением «первовегцества».
Учение милетской школы о «первовеществе» было
продолжено Гераклитом Эфесским. В основе всего
существующего, по Гераклиту, лежит огонь, который может
превращаться в землю, воду, воздух и т. д. В отличие
от милетских философов, исходивших из представления
о неизменном «первовеществе», Гераклит начал
развивать идею о том, что во вселенной нет ничего
постоянного. Огонь, основа всего мироздания, находится
в вечном движении, превращаясь при этом в землю,
воздух, воду и т. д.
Возникновение древнегреческой атомистики следует
рассматривать как продолжение материалистического
учения милетской школы и Гераклита о «первовеществе».
Необходимо учитывать влияние философов Древнего
Востока, а также некоторых предшественников Левкиппа
и Демокрита [6, стр. 19]. Из них следует отметить
Пифагора (580—500 гг. до н. э.), который считал, что природа
есть результат взаимодействия предельного и
беспредельного. Сущность всякого тела сводится, по его
мнению, к двум понятиям: к монаде (элемент ограниченный)
и к интервалам (элемент неограниченный).
Как мы знаем, возникновение и развитие
древнегреческой атомистики происходило в борьбе с
противоположным представлением о бесконечной делимости
вещества, которое было тесно связано с учением о «сти-
S

хиях». В Древней Греции первым типичным
представителем его был Анаксагор (V в. до н. э. ), считавший, что
материя состоит из смеси «основных форм вещества» и
делима до бесконечности. Эти основные формы не могут
быть выделены в чистом виде, так как присутствуют
при любом делении материи. Однако для объяснения
природных явлений Анаксагор принимает особые
частицы — «семена».
Деятельность основоположников древнегреческой
атомистики Левкиппа и Демокрита протекала в период
расцвета культуры Древней Греции. В основу своего учения
об атомах они положили учение о бескачественной «пер-
воматерии». Левкипп и Демокрит отрицают у атомов
все качества, их субстанция абсолютно гомогенна. В
учение о прерывистом строении материи они впервые
ввели понятие пустоты и понятие атома.
«Начала вселенной — атомы и пустота. Все же
остальное существует лишь во мнении... Атомы не
поддаются никакому воздействию (которое изменило бы их),
и они неизменяемы вследствие твердости» [7, стр. 37].
«Бесконечно многие по числу сущности неделимые
и неразличимые, не имеющие притом внутренних
качеств и не подвергающиеся (внешнему) воздействию,
носятся рассеянные в пустом пространстве. Когда же
они приблизятся друг к другу или столкнутся или
сплетутся, то из (образовавшихся таким образом) скоплений
их одно кажется водой, другое — огнем, третье —
растением, четвертое — человеком» [7, стр. 44].
Атомы различаются между собой лишь количественно,
несходство между ними проявляется в отношении формы,
величины и положения в пространстве. Атом вечен,
внутри него нет движения. Существует не только
бесконечное число атомов, но и бесконечное разнообразие
форм их. Все вещи возникают из соединения атомов.
Атомы могут соединяться тремя различными путями в
зависимости от формы, порядка и положения в
пространстве. Атомам по природе свойственно беспрерывное
движение, которое разнообразно по величине и
направлению.
На основе атомистических представлений Левкипп
и Демокрит объясняли некоторые свойств тел, в
частности их плотность и цвет. Удалением и сближением атомов
9

Демокрит объяснял превращение тела из твердого со~
стояния в жидкое и газообразное и обратно.
Противником материалистических идей Демокрита
был Платон (427—347 гг. до н. э. ), отрицавший
объективное существование материи и выводивший
материальный мир из «мира идей». Ученик Платона Аристотель
(384—322 гг. до н. э.) также был противником Левкиппа
и Демокрита. Аристотель не отрицал объективного
существования материи, однако активность ее он
приписывал высшей силе. Аристотель был противником
Демокрита и в учении о строении материи, которая, по его
мнению, может делиться до бесконечности.
Для объяснения многообразия природных тел
Аристотель вынужден был принять элементы-качества,
которые, в отличие от «стихий» Анаксагора, потеряли всякое
материалистическое содержание. С точки зрения
Аристотеля, источник наших ощущений — не сама материя,
а ее свойства, которые и должны быть настоящими
элементами.
Аристотель принял четыре основных качества,
названные им элементами: тепло, холод, сухость, влажность.
При соединении этих элементов-качеств с «первомате-
рией» возникают четыре стихии: огонь, воздух, вода,
земля.
Сухость
вемля огонь
Холод Тепло
вода воздух
Влажность
Аристотель считал, что все природные тела
образуются из комбинации элементов. По его мнению,
превращение одних тел в другие вполне возможно и основы
вается на добавлении тех или иных качеств.
Материалистическая линия Левкиппа и Демокрита
в учении о строении материи была продолжена Эпикуром
(341—270 гг. до н. э.), который также считал, что основу
всего существующего составляют атомы и пустота.
Атомистика Эпикура представляет собой не просто
повторение атомистических взглядов его
предшественников, а является существенным шагом вперед. .Описывая
свойства атомов, Эпикур говорит: «Далее, следует думать,
что атомы не обладают никаким свойством предметов,
10

доступных чувственному восприятию, кроме формы, ве"
са, величины и всех тех свойств, которые по небходи-
мости соединены с формой» [8, стр. 186—1871. Таким
образом, Эпикур, в отличие от своих предшественников
обращает внимание на существеннейшее свойство
частиц материи — вес атома. Это важное достижение
атомистики Эпикура отметил Ф. Энгельс, который писал:
«...уже Эпикур приписывал атомам не только различия
по величине и форме, но также й различия по весу...»
[9, стр. 23].
Другим важным отличием атомистики Эпикура
является отказ от фатализма, присущего атомистике Лев-
киппа и Демокрита. Основоположники древнегреческого
атомизма считали, что движение атомов в пространств©
определяется законами механики и все изменения в их
движении происходят лишь в результате бесчисленных
столкновений друг с другом. Это придавало
атомистическому учению Левікиппа и Демокрита фаталистическую
окраску.
Эпикур внес новую мысль в учение о прерывистом
строении материи. Он считал, что атомы могут
самопроизвольно отклоняться от прямолинейного движения.
Это учение о внутренне обусловленном отклонении атомов
внесло свежую струю в развитие древнегреческого
материализма. Тем самым было высказано предположение,
правда, в наивной форме, о внутреннем источнике
движения материи. В связи с этим К. Маркс писал:
«.Отклонение атома от прямой линии не есть особое, случайно
встречающееся в эпикурейской физике определение.
Напротив, закон, который оно выражает, проходит через всю
эпикурейскую философию*... [10, стр. 45].
Дальнейшее развитие науки связано главным
образом с историей Древнего Рима. Значительное развитие
получило в Древнем Риме естествознание и особенно
строительное искусство, в чем римляне превзошли даже
греков. Успешно развивалась и философия, находившаяся
под значительным влиянием греческих философов.
Атомистическое учение изложено в трудах римского
поэта и философа Лукреция (99-^-55 гг. до н. э.), одного
из величайших материалистов древности. Главным его
произведением является поэма «О природе вещей» [11|.
В основу своей философской системы Лукреций положил
11

учение об атомах, развитое Эпикуром и Демокритом.
Многообразие природных тел, так же как и у них,
объяснялось различием свойств, расположения и движения
«первоначал» (атомов).
Атомистические представления Лукреция,
являвшиеся продолжением материалистических взглядов
Демокрита и Эпикура, не внесли ничего существенно нового
в развитие атомистического учения.
Следует отметить, что борьба между сторонниками двух
направлений в учении о строении материи нашла
отражение и в поэме Лукреция. Выступая в защиту
атомистических идей, Лукреций так критикует Анаксагора
за допущение бесконечной делимости материи и
неправильное понятие зерен материи:
«Но пустоты никакой допускать он в вещах не согласен,
Да и дроблению тел никакого предела не ставит» [11, стр. 57].
В другом месте, возражая противникам атомизма,
Лукреций писал:
«Если не будет, затем, ничего наименьшего, будет
Из бесконечных частей состоять и мельчайшее тело...
Чем отличишь ты тогда наименьшую вещь от вселенной?
Ровно, поверь мне, ничем. Потому что, хотя никакого
Нет у вселенной конца, но ведь даже мельчайшие вещи
Из бесконечных частей состоять одинаково будут» [11, стр. 41—43].
Таким образом, учение о строении материи уже в
древнем мире получило два направления. Согласно одному
из них — материалистическому — вещество имеет
прерывистое строение. На основе введенного понятия об
атоме это учение объясняло многообразие природных
тел. Типичными представителями этого направления были
Левкипп, Демокрит и Эпикур.
Согласно другому направлению, идеалистическому по
своему содержанию, вещество имеет непрерывное строение.
Не будучи в состоянии объяснить дискретные свойства
материи, скачкообразное изменение свойств при
переходе от одного тела к другому, учение о непрерывном
строении вещества вынуждено было допустить
существование элементов-качеств. Свое полное завершение в
древности это направление нашло в учении Аристотеля.
¦12

Гипотезы о мельчайших частицах материи
(конец средневековья и начало нового времени)
Мы не рассматриваем развитие атомистики в течение
нескольких столетий средневековья. В этот исторический
период, характеризующийся застоем науки и культуры,
широкое распространение получило учение Аристотеля
о четырех элементах, которое было прямо
противоположно представлениям о прерывистом строении материи.
Развития атомистики, в научном смысле этого слова, почти
не происходило.
Однако в конце средневековья положение резко
изменилось. Этот период называют «эпохой Возрождения»,
имея в виду огромный интерес значительной части
общества к культурному наследию античного мира. Эпоха
Возрождения вызвала небывалый подъем науки и
культуры. Преградой на пути прогресса оказались
средневековая схоластическая философия и богословие,
упорную борьбу с которыми повели передовые ученые и
философы.
В этот исторический период учение о дискретном
строении материи вступает в новый этап своего развития, для
которого характерно ослабление внимания к вопросу о
бесконечной делимости вещества. В древнем мире
учение о частицах материи было тесно связано с выяснением
возможности их дальнейшего деления (отсюда и
возникло понятие атома, что значит «неделимый»), в конце же
средних веков центр тяжести в учении о прерывном
строении материи переносится на выявление связи между
физическими и химическими явлениями, с одной стороны,
и строением материи — с другой (введение понятия
о корпускуле, что означает «тельце»). В это время физика
и химия добились уже известного успеха. Многие
экспериментальные факты не могли быть объяснены на основе
идеалистического учения об элементах-качествах.
Возникшие же в борьбе с этим учением (как прямое
продолжение античной атомистики) гипотезы о корпускулах
вполне удовлетворительно объясняли ряд известных в
то время физических и химических явлений.
Характерной чертой учения о корпускулах в конце средневековья
является прямая направленность его против схоластики
и поповщины.
13

В средние века учение Аристотеля о четырех
элементах-качествах было официально принято католической
церковью. Это учение в приспособленном к религии
виде составляло в то время одну из основ
христианского мировоззрения. Возрожденное атомистическое
учение, материалистическое в своей сущности, приводило
к отрицанию учения перипатетиков (сторонников учения
Аристотеля).
Первым с критикой учения Аристотеля с позиций
атомистики выступил итальянский мыслитель, материалист
и атеист Джордано Бруно (1548—1600).
Будучи одним из первых представителей
корпускулярного учения, Бруно отказался от принципа
неделимости атомов. Его понятие «монады», как и более
широкое понятие «минимума», является относительным; все
зависит от порядка тех величин, которые должны быть
рассмотрены.
Бруно отказался от представления об абсолютной
пустоте, разделяющей атомы античных философов.
Выступая в защиту принципа единства материи и
пространства, он тем самым высказался против учения
перипатетиков о взаимном проникновении всех веществ. Он
противопоставил этому учению принцип соположения частиц.
Важнейший принцип философии Бруно составляло
учение о «минимуме», который является причиной
всякого конечного бытия. Пространственный минимум —
точка, физический минимум — монада. По Бруно [12,
т. 1, стр. 380], атомы представляют собой круглые
непроницаемые неподвижные частицы. Они
бескачественны и, в отличие от атомов Демокрита, неоднородны. Из
этих атомов состоят все природные тела.
Особенно характерны для корпускулярной теории
представления французского ученого Рене Декарта (1596—
1650), который, так же как и Бруно, не считал
корпускулы пределом делимости материи.
Философская система Декарта — дуалистическая,
т. е. он признавал одновременное и независимое
существование вещественной и духовной материи (субстанции),
причем говорил о божественном происхождении обеих
субстанций. Тем не менее его учение о вещественной
субстанции внесло значительный вклад в развитие науки.
Существеннейшим свойством субстанции Декарт считал
U

ё? протяженность в пространстве. Материя, по его мнению,
находится в постоянном движении. Вслед за-Бруно
он отрицает пустое пространство и считает, что материя
делима до бесконечности. «Легко также понять, что
невозможно существование каких-либо атомов, т. е. частей
материи, неделимых по своей природе, как это
вообразили некоторые философы» [13, стр.475].
Определяющим моментом в учении Декарта о материи
является признание прерывистого строения вещества.
Корпускулы Декарта прямо противоположны
непрерывной материи Аристотеля. Элементы Декарта — огонь,
воздух и земля — также принципиально отличаются
от элементов Аристотеля, так как в них французский
философ вложил материалистическое содержание.
Декарт считал, что материя бывает трех видов.
Первый элемент — огонь — состоит из чрезвычайно мелких
частичек, которые заполняют промежутки между
корпускулами других элементов. «Прежде всего я полагаю,
что элемент огня можно рассматривать как самую тонкую
и самую пронизывающую жидкость на свете. И на
основании того, что было уже сказано о жидких телах, я
считаю, что частицы огня значительно меньше и движутся
значительно быстрее, чем частицы любого другого тела»
[13, стр. 188].
Второй элемент — воздух, состоящий из небольших
круглых корпускул. Декарт пишет: «Далее, я также
считаю, что элемент воздуха есть очень разбавленная жидкость
в сравнении с третьим элементом, но в отличие от первого
его частицы обладают известной величиной и фигурой
и почти все являются круглыми и связанными друг с
другом подобно песчинкам или пылинкам»[13, стр. 188].
Третий элемент — земля — состоит из более крупных
н малоподвижных частиц, обладающих различной
формой: она может быть ветвеобразной, ведущей к легкому
сцеплению частиц, разнообразной («многогранники вплоть
до шара») и в виде гладких палочек.
Все природные тела состоят из смеси трех элементов
и различаются в зависимости от природы, формы и
движения корпускул. Так, вода состоит из двух видов
частиц третьего элемента, которые окружены частицами
второго элемента. Все химические свойства тел Декарт
сводил лишь к разнообразным формам корпускул. Три
U

элемента алхимиков (соль, сера и ртуть), по Декарту,
также отличаются лишь формой частиц.
С помощью понятия о корпускулах Декарт объясняет
некоторые физические и химические явления. Например,
он считает, что причина тепловых явлений заключается
в движении частиц третьего элемента.
Представление Декарта о взаимодействии корпускул
имело сугубо механистический характер. Такое
ограниченное представление о взаимном влиянии частиц привело
его к неправильному пониманию влияния формы
корпускул на свойства тел. Незначительное отличие формы
частиц или вида их сцепления является, по мнению
Декарта, причиной значительных изменений свойств в
макромире.
Механистическое понимание взаимодействия частиц
характерно не только для Декарта, но и для большинства
представителей корпускулярного учения конца средних
веков и начала нового времени. В частности, такие же
взгляды высказывал и французский ученый П. Гассенди
(1592—1655), известный атомист эпохи Возрождения [14],
долгое время изучавший античную философию и, в
частности, научное наследие Эпикура и Лукреция. Гассенди
выступил против «аристотеликов», взгляды которых
были еще широко распространены. В учении об атомах
он исходил из понятия первичной материи, которая
существует лишь в определенной форме — в форме
естественных тел. Гассенди исходил также из того, что
существует пустота, т. е. бесконечное пустое пространство,
в котором, по его мнению, «бог» создал весь
вещественный мир. Пределом делимости материи являются атомы,
которые отделены друг от друга пустотой. Атомы
отличаются друг от друга величиной, формой и тяжестью.
Взаимодействие их носит механический характер. Они
находятся в беспрерывном движении, которое сообщено
им «богом». Это движение является одной из причин
всех физических и химических свойств тел. Свойства
тел также тесно связаны с порядком и положением
атомов. Атомы объединяются в «молекулы» (moleculae) и
затем во все большие и большие тела. Теплота, по
Гассенди,— это движение очень небольших круглых атомов.
Таким образом, пропагандируя атомистику античных
философов, Гассенди внес некоторые «христианские кор-
16

рективы» в их учение, что, конечно, было известной
данью своему времени.
В одно время с Декартом и Гассенди сторонником
корпускулярной теории выступал английский химик и
физик Р. Бойль (1627—1691). Главной его заслугой
является окончательное опровержение идеалистического
учения Аристотеля. Бойль считал, что как четыре начала
перипатетиков, так и три элемента алхимиков
недостаточны для объяснения многообразия природных тел.
Поэтому он отрицал учение о непрерывном строении
материи, приводившее к идеалистическому понятию
элементов-качеств .
Отвергая элементы древних, Бойль близко подошел
к современному понятию химического элемента. Он
считал, что элементами являются вещества, которые «не
составлены из других веществ или друг из друга». Однако
нельзя не отметить противоречивость его взглядов, что,
в частности, выразилось в том, что наряду с элементами
он признавал первовещество.
Главная заслуга Бойля состоит в том, что он
отказался от элементов-качеств перипатетиков и подошел к
научному решению вопроса о химических элементах.
В противоположность Аристотелю Бойль принял,
что материя состоит из особых частичек. Этим он
объяснял многие физические и химические явления.
«Далее я полагаю, что химики (поскольку я это
наблюдал) слишком далеки от того, чтобы свойства тел
объяснить с помощью tria prima. Правильно, что эти
свойства необъяснимы также с помощью четырех элементов,
но из этого еще не следует, что они объяснимы с помощью
трех герметических принципов, так как имеются
различные другие и более вероятные пути, особенно те, которые
выводят свойства тел из движения, формы и структуры
их небольших частичек» [15, стр. 79].
Отрицая элементы древних, Бойль вместе с тем не
мог установить, что же является истинными элементами.
«До сих пор еще сомнительно, имеется ли определенное
количество элементов или, иначе выражаясь, состоят
ли сложные тела из того же числа элементарных
составных частей или материальных принципов» [15, стр. 82].
Настоящими «элементами» Бойль считал небольшие
частички — корпускулы.
2 В. И. Курииной Уі

Бойль был типичным философом-механистом,
считавшим, что природа — это собрание тел, находящихся в
механическом взаимодействии друг с другом.
Механическое движение материи происходит по определенным
законам. Эти законы, так же как и возникновение движения,
определяются «создателем мира».
Части тел, отличающихся друг от друга
пространственным движением, Бойль называет частицами, или
корпускулами, которые имеют определенную величину
и форму. Тремя основными свойствами частиц материи
являются величина, форма и движение. Корпускулы
занимают определенное положение в пространстве,
образуя таким образом структуру тел. Эти различные
структуры и являются причиной многообразия природных тел.
Необходимо различать корпускулы первого и второго
порядка. Самые мельчайшие и невоспринимаемые
частицы — это корпускулы первого порядка. Они обладают
самой разнообразной формой и, сцепляясь одна с другой,
создают прочные образования — корпускулы второго
порядка, которые и являются основными составными
частями всех природных тел. Вторичные корпускулы
в определенных условиях могутразрушатьсянапервичные.
Сложные тела (смеси и химические соединения в
современном смысле слова) образуются, по взглядам Бойля,
в результате соединения различных корпускул второго
порядка. Бойль вводит два понятия: textura (структура)
и mixtura (смесь). Первая состоит из одинаковых
корпускул второго порядка, вторая — из разнородных.
Корпускулы второго порядка в свою очередь могут
объединяться в еще более сложные образования.
С помощью корпускулярной гипотезы Бойль
объяснил многие физические и химические явления. Например,
химическое сродство заключается в механических свойствах
корпускул; возможность превращения металлов
объясняется тем, что все они состоят из единой «первоматерии».
Представляет интерес объяснение Бойлем агрегатных
состояний. Он рассматривает твердое состояние тел как
почти неподвижное состояние молекул. Промежутки
между молекулами образуют поры, которые, по Бойлю,
имеют большое значение, так как туда могут проникать
различные испарения других тел и этим вызывать их
взаимодействие. В жидкости корпускулы находятся в
18

самом разнообразном движении и соприкасаются очень
небольшими поверхностями. Переход из твердого
состояния в жидкое и растворение твердых тел также
объясняется с механической точки зрения. Причиной
разнообразного движения частиц Бойль считает материю огня,
состоящую из особого рода атомов и находящуюся
в беспрерывном движении. Так, кальцинацию металлов
Бойль объяснял тем, что частицы огня проникают в
реторту и вызывают привес исходных продуктов. По его
мнению, переход из жидкого состояния в твердое
объясняется сцеплением движущихся частиц жидкости, а
газообразное состояние представляет собой беспрестанное
движение разнообразных по форме частичек.
В атомистике Бойля корпускулярное учение нашло
свое завершение. Его характерные черты —
направленность против учения Аристотеля и полная
механистичность.
В конце XVII в. гипотеза о мельчайших частичках
материи значительно изменилась. Развитие в XVII
столетии химии и особенно физики, связанное с успехами
капиталистического способа производства, привело к ряду
открытий, которые не могли быть удовлетворительно
объяснены с помощью корпускулярного учения.
Господствовавшая в то время картезианская1 физика
объясняла все явления природы на основе закона
сохранения количества движения. Для трактовки того или
иного физического явления мысленно строился
соответствующий механизм с участием видимой и «невидимой»
материи, который мог быть очень сложным. Движение
этого механизма и объясняло соответствующее явление.
Однако многие насущные задачи того времени (движение
тел в водной среде, зависимость упругого напряжения
от деформации, движение небесных тел и др.) не могли
быть решены удовлетворительно на основе построения
механических моделей. Требовалось создать новый
метод, который позволил бы проще подойти к указанным
задачам.
Таким новым методом явилось учение о силах, впервые
четко сформулированное английским ученым Исааком
Ньютоном (1643—1727).
1 Картезианцы — последователи философского учения
Декарта, латинизированное имя которого — Картезий.
19 а*

Для развития атомистики в начале нового времени
характерен постепенный отход ее приверженцев от
механистической трактовки природных явлений.
Взаимодействие частиц больше не объяснялось при помощи особых
механизмов. Была найдена, наконец, естественная
причина многих физических и химических явлений.
Первым атомистом, отбросившим механические модели
своих предшественников, был Ньютон. Основные
положения Ньютона в этой области следующие [16]. Материя
дискретна и обладает чрезвычайно пористой структурой.
В основе этой структуры находятся плотные и
неизменяемые частицы. Частицы связываются между собой
силами. В результате такого соединения образуются
прочные системы, которые в свою очередь связываются
в менее прочные образования, вплоть до привычных нам
больших тел.
«Мельчайшие частицы материи могут сцепляться
посредством сильнейших притяжений, составляя большие
частицы, но более слабые; многие из них могут также
сцепляться и составлять еще большие частицы с еще
более слабой силой — и так в ряде последовательностей,
пока прогрессия не закончится самыми большими
частицами, от которых зависят химические действия и цвета
природных тел; при сцеплении таких частиц
составляются тела заметной величины» [17, стр. 299].
Теплота представляет движение частиц различной
степени сложности.
Работы Ньютона оказали большое влияние на
развитие науки. Корпускулярное учение благодаря его трудам
получило новое направление.
Вслед за Ньютоном учение о силах развил другой
атомист член Петербургской академии наук Даниил Бернул-
ли (1700—1782). В своем труде «Гидродинамика» (1738) он
строит свое объяснение свойств газов на основе
взаимодействия их небольших частичек [18]. Он принимает их
состоящими из небольших корпускул, движущихся с
огромными скоростями и ударяющих о стенки содержащего
их сосуда. На основе атомно-кинетических
представлений Бернулли математическим путем . вывел формулу,
следствием которой является закон Бойля — Мариотта.
В конце XVII и в первой половине XVIII века в науке
распространились новые представления о некоторых явл?-

ниях природы. Так, тепловые явления начали объяснять
не на основе движения частиц тел, а при помощи понятия
об особой материи — теплороде. В это время и многие
другие сложные явления объясняли существованием
особых материй, или флюидов. Это относится прежде всего
к свету, электричеству, к явлениям взаимного
притяжения, отталкивания и т. д. В химии процессы окисления и
восстановления также объясняли присутствием
гипотетического вещества — флогистона.
Под непосредственным влиянием ньютоновского
понятия силы учение, противоположное атомистическому,
приняло новую форму — форму динамической теории,
утверждавшей, что вещество непрерывно. Чтобы объяснить
многообразие природных тел и их резкое качественно
различие, динамисты ввели понятие о силах, имевших
нематериальный характер.
Это учение в ярко выраженной форме отрицало
существование атомов и признавало лишь центры
взаимодействующих сил, которые имели трансцендентный характер.
Материя рассматривалась как нечто производное от этих
нематериальных сил. Следствием динамизма явился
также взгляд на сложное тело как на полное
взаимопроникновение составных частей. В более поздний период,
когда сложилось понятие о химическом соединении,
последнее рассматривалось как результат полного слияния
элементов. Считалось, что любые мельчайшие частицы этого
сложного вещества совершенно однородны и содержат в
себе все элементы.
Первым типичным представителем динамизма был
немецкий ученый Г. Лейбниц (1646—1716). В основу своего
учения о природе Лейбниц положил понятие монады —
первичной силы, одаренной внутренними тенденциями и
сознанием. Монада непротяженна и лр?дставляет собой
центр приложения силы. Такие монады являются
действительными элементами вещей, истинными атомами
природы. Следовательно, монада представляет собой духовную
субстанцию, обладающую способностью к деятельности.
Монады возникают из беспрерывных излучений божества.
Другим видным представителем динамического учения
был славянский натурфилософ и математик Р. И. Бошко-
вич (1711—1787) [19]. Его теория была построена как
среднее между динамической системой Лейбница и
21

учением Ньютона о силах. В своей «Теории натуральной
философии» Бошкович писал (1759): «Первичными
элементами материи я признаю точки, совершенно неделимые и
непротяженные, рассеянные в бесконечной пустоте» [20,
стр. 130]. Эти точки являются центрами сил, трактуемых
как стремление любых двух точек взаимно сблизиться
или разойтись.
В дальнейшем динамическое учение было развито в
трудах немецкого философа И. Канта (1724—1804). В
своем учении о материи он исходил из понятия движущей
силы. «Материя есть движущееся, поскольку оно
заполняет пространство». «Материя заполняет пространство не
только благодаря своему существованию, но благодаря
особой движущей силе» [21, стр. 31, 33]. Движущей
силой Кант называет причину движения. Он принимает два
рода сил: силы отталкивания и силы притяжения. Как те,
так и другие существуют независимо друг от друга.
Только с помощью этих сил могут быть объяснены все
материальные процессы.
Хотя из кантовского определения материи следует, что,
кроме сил, существует еще что-то движущееся, при
дальнейшем рассмотрении оказывается, что материя не только
обладает силами, но и образована ими. «Общим
принципом динамики материальной природы является
следующее положение: реальность предметов внешних чувств,
кроме определений в пространстве (место, протяжение,
форма), должна рассматриваться как движущая сила»[21,
стр. 81]. В другом месте Кант говорит об атомизме и
динамизме: «... а способ объяснения, который выводит
различные особенности материи из материи, не являющейся
машиной, т. е. инструментом внешних двигающих сил,
а из свойственных первоначально движущих сил
притяжения и отталкивания, может быть назван динамической
натурфилософией» [21, стр. 101]. Эти силы, образующие
материю, заполняют пространство с различной
интенсивностью. Материя делима до бесконечности, так как
математическое деление пространства, в котором находится
материя, также возможно до бесконечности.
Исходя из своего учения о материи, Кант пытался
объяснить многие физические и химические явления, но
?то ему мало удалось. Так, процесс химического
соединения он рассматривал как процесс полного взаимного про-
22

никновения исходных тел, в отличие от механического,
когда такого полного взаимопроникновения не наблю»
дается.
К концу XVIII века динамическая теория находит
многих сторонников, особенно в Германии.
Последователем кантовского учения о материи был философ-идеалист
Ф. В. Шеллинг. Приверженцами динамической
теории стали также некоторые ученые Ф. А. К. Грен,
Ю. Р. Майер и др.
Атомистика Ломоносова
Идейным противником динамического учения явился
великий русский ученый М. В. Ломоносов (1711—1765).
В своих работах М. В. Ломоносов отстоял
материалистическое учение о корпускулах в противовес
идеалистической «динамической теории». Но кроме того он поднял
старое атомистическое учение до уровня научной теории
[22]. Именно такое заключение возникает при изучении
трудов Ломоносова. На основе оригинальных атомно-мо-
лекулярных представлений он не только объяснил ряд
важнейших явлений природы, но и пришел к
замечательным теоретическим выводам, намного опередившим
развитие науки. Например, проверяя атомистическую теорию
путем приложения ее ко многим физическим и
химическим явлениям, Ломоносов установил ряд важных
следствий: о существовании абсолютного нуля температур и
о его недостижимости, о невозможности передачи тепла
от тела менее нагретого к более нагретому [23].
Атомистика Ломоносова была тесно связана с его
материалистическим мировоззрением. В основе окружающего
мира, по Ломоносову, лежит не идея или дух, а природа,
материя, которая находится в беспрерывном движении.
«Материя есть то, из чего состоит тело и от чего зависит
его сущность» [24, т. 1, стр. 173].
Ломоносов признавал конечную делимость вещества.
Он писал: «.Существуют физические нечувствительные
частицы, содержащие в себе достаточное основание для
частных качеств, неделимые, т. е. такие, которые
естественным образом нельзя разделить на другие, меньшие» [24,
т. 1, стр. 311]. В противном случае одно и то же тело
могло бы бесконечно превращаться в другие тела. Пределом
?3

такой делимости является «элемент»— атом в понимании
Ломоносова.
«Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо
других меньших и отличающихся от него тел» [24, т. 1,
стр. 79]. Элементы объединяются в корпускулы.
«Корпускула есть собрание элементов, образующее одну
малую массу» [24, т. 1, стр. 79].
Такая трактовка обоих понятий ничем существенно не
отличается от современных представлений об атомах и
молекулах.
Признавая связь между физическими и химическими
свойствами тел, с одной стороны, и их атомным
строением — с другой, Ломоносов указал на зависимость этих
свойств не только от качественного и количественного
состава молекулы, но и от способа соединения между
собой атомов, образующих данные молекулы.
«Корпускулы однородны, если состоят из одинакового
числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым
образом» [24, т. 1, стр. 79]. «Корпускулы разнородны,
когда элементы их различны и соединены различным
образом или в различном числе...» [24, т. 1, стр. 81].
На основе атомистической теории Ломоносов объяснил
понятие элемента и «смешанного тела».
Ломоносов считал, что материя состоит из конечного
числа «начал», или химических элементов. Он писал: «Мы
здесь, однако, не задаемся целью выяснить те отдельные
специальные свойства, в силу которых различные
растворители действуют на разные растворяемые тела (это
можно будет изложить и выяснить не раньше, чем будет
определено число химических элементов и будет точно изучена
химическая природа их), но предполагаем только
описать причины растворений вообще» [24, т. 1, стр. 347].
В другом месте он указывал: «Столько же значит для
химии познание начал, сколько для тел — самые начала»
[24, т. 2, стр. 221].
Ломоносов, так же как и Бойль, не знал, какие
вещества являются химическими элементами. Однако, в
отличие от Бойля, Ломоносову удалось установить связь
между теоретическими понятиями химического элемента и
«смешанного тела» и атомистическим строением материи.
Чтобы получить представление о том, какие вещества
Ломоносов, считал элементами, приведем цитату из его
U

м. в. ломоносов

«Диссертации о рождении и природе селитры». «Из
предшествующего явствует, что селитра есть тело двойного
смешения, т. е. она прежде всего состоит из кислотного
спирта и постоянной щелочной соли; последняя же
слагается из кислотного начала, более прочно связанного с
землею 2, ц из небольшого количества флогистона и известной
земли, причем все это более или менее разбавлено водою.
Л кислый спирт сложен из того же кислотного начала и
флогистона, находящихся в воде» [24, т. 2, стр. 269].
Интересно, как представлял себе Ломоносов частицу
щелочной соли: «А так как кислота составляет
наибольшую часть щелочной соли (§20), то весьма вероятно, что
одна частица земли окружена несколькими частицами
кислотного начала, плотно приставшими к ней, причем
немногие корпускулы флогистона рассеяны между ними,
а вода окружает со всех сторон...» [24, т. 2, стр. 271].
«Начала», химические элементы Ломоносова, образуют
смешанные тела, которые включают в себя смеси и
химические соединения в современном смысле.
Понятия элемента и «смешанного тела» Ломоносов
определяет, исходя из строения материи.
«Начало есть тело, состоящее из однородных
корпускул.
Смешанное тело есть то, которое состоит из двух или
нескольких различных начал, соединенных между собою
гак, что каждая отдельная его корпускула имеет такое же
отношение к частям начал, из которых она состоит, как и
всё смешанное тело к целым отдельным началам» [24,
т. 1, стр. 81]. Таким образом, был сделан важный
вывод о том, что все природные тела, как простые, так и
сложные, обладают двумя дискретными формами
материи — атомами и молекулами. Принимая во внимание
смысл приведенного определения «однородных корпускул»,
можно заключить, что принципиальная разница между
«началом» и «смешанным телом» заключается в том, что
молекулы «начала» состоят из одинаковых атомов, а
молекулы «смешанного тела» — из разных.
Никто из предшественников Ломоносова не сделал
сколько-нибудь определенных выводов о связи между
1 Земля, в понимании химиков того времени, означала порошко
образное неплавкое, нелетучее и мало растворимое вещество.
26

атомным строением материи и понятиями химического
элемента и соединения. Бойль, который ввел в науку
понятие о химическом элементе, не сумел использовать
его в целях дальнейшего развития науки и, в частности,
экспериментальной и теоретической химии того времени.
Не зная, какие вещества являются химическими
элементами, Бойль призвал химиков обратиться к
корпускулярным представлениям, так как истинными составными
частями являются эти корпускулы. Однако и сами
корпускулярные представления Бойля не включали понятия
химического элемента, не вскрывали связи между составом
тел и их атомной структурой. Объясняется это тем, что
Бойль в своем учении о строении материи исходил из
понятия первоматерии.
Приведенные же высказывания Ломоносова
свидетельствуют, что их автор твердо придерживался понятия
химического элемента и сумел связать свои атомистические
представления с основными понятиями химии.
В физике следствием атомно-молекулярного учения
Ломоносова явилась механическая теория теплоты. Мысль
о том, что теплота представляет движение частиц материи,
в том или ином виде высказывалась и до Ломоносова
Декартом, Бойлем, Ньютоном. Однако все
предшественники Ломоносова (за исключением Ньютона)
рассматривали тепловые явления как движение частиц особой
тепловой материи. В первой половине XVIII в. получила
распространение теория теплорода.
Ломоносов не только отстаивал механическое понятие
теплоты, но и создал оригинальную теорию тепловых
явлений и агрегатных состояний. Особенно подробно
механическая природа теплоты изложена Ломоносовым в
диссертации «Размышление о причине теплоты и холода».
В этом сочинении он последовательно доказывает, что
теплота связана с внутренним вращательным движением
частиц материи; скоростью вращения частиц определяется
температура тела. «Так как каждое движение, будучи
величиной, может увеличиваться и уменьшаться, то надо
то же предполагать и для теплотворного движения. Но
чем больше это движение, тем значительнее будет его
действие; отсюда, при увеличении теплотворного
движения, т. ?. при более быстром вращении частиц связанной
материи, теплота должна увеличиваться, а при более
27

медленном — уменьшаться» [24, т. 2, стр. 23]. Ломоносов
объясняет ряд тепловых явлений на основе своей
механической теории. Например, передача тепла трактуется как
замедление вращения частиц нагретого тела и ускорение
вращения частиц нагревающегося тела. Различная
теплоемкость тел рассматривается в зависимости от веса
вращающихся частиц. Приводится также доказательство
существования наибольшей степени холода:
«Следовательно, по необходимости должна существовать наибольшая и
последняя степень холода, которая должна состоять в
полном прекращении вращательного движения частиц [24,
т. 2, стр. 39].
Ломоносов доказывает, что физические частицы
должны иметь шарообразную форму с небольшими
шероховатостями. В твердом теле эти частицы постоянно
соприкасаются друг с другом. Связь же частиц обусловливается
особой материей. Ломоносов пишет по этому поводу:
«Итак, следует, что частицы, из коих состоят
чувствительные тела, содержатся в союзе ударением, или,
свойственнее сказать, стиснением некоторой жидкой окружающей
их материи, выключенной из взаимного оных
прикосновения» [24, т. 3, стр. 383].
В жидких и газообразных телах такое постоянное
соприкасание нарушается: «...Причина текучести и
газообразности тел есть вращательное движение частиц, и
возбуждаемая им отталкивательная сила достаточна для
нарушения сцепления частиц в такой степени, что
частицы могут или свободно скользить друг около друга и
растекаться, или при полном уничтожении их связи
рассеиваться в воздухе; причина улетучивания и, испарения
состоит главным образом в том, что благодаря различному
состоянию воздуха, а также тому, что ему содействует с
различной силой теплотворное, или, что то же,
центробежное движение, частицы тел, оторвавшись,
рассеиваются...» [24, т. 2, стр. 35].
Если сравнить эти взгляды Ломоносова с теорией
агрегатных состояний Бойля, то прежде всего обращает
на себя внимание их внутреннее единство и
последовательность.
Кроме того, Бойль, как уже говорилось, рассматривал
теплоту как движение частиц особой материи; хотя он и
выводил изменение агрегатных состояний из движения
28

частиц, so не связал его с самими тепловыми явлениями,
сопровождающими изменения агрегатных состояний.
Интересно также у Ломоносова объяснение упругости
воздуха. Благодаря быстрому вращательному тепловому
движению частицы воздуха отталкиваются друг от друга
и таким образом стремятся рассеяться. «Действительно,
мы считаем излишним призывать на помощь для
отыскания причины упругости воздуха блуждающую жидкость,
подобную тем, какие многими — по обычаю века,
изобилующего тонкими материями,— применяются
обыкновенно для объяснения природных явлений. Мы
довольствуемся тонкостью и подвижностью самого воздуха и ищем
причину упругости в его собственной материи» [24, т. 2,
стр. 109].
На основе представлений об атомном строении эфира
Ломоносов создает также свои собственные теории
электричества и света, на которых мы останавливаться не будем.
Работы М. В. Ломоносова, имеющие огромное
историческое значение, оказали значительное влияние на
развитие атомистики. Многие из них были известны в Западной
Европе и неоднократно обсуждались иностранными
учеными [25].
Убедительным фактом, подтверждающим, что труды
Ломоносова были не только известны многим
западноевропейским ученым, но и подвергались широкому
обсуждению, является состоявшаяся в 1754 г. в Эрлангенском
университете (Германия) защита Арнольдом магистерской
диссертации, направленной против работы Ломоносова
«Размышления о причине теплоты и холода».
Во второй половине XVIII в. материалистическая
линия Ньютона и Ломоносова была продолжена
швейцарским ученым Ле Сажем.
В своем учении [26, стр. 191 он исходил из
представления о небольших неделимых частичках — атомах,
которые различаются по форме. По Ле Сажу, атомы наделены
силами притяжения, причем атомы одного и того же вида
притягиваются слабее, чем атомы разных видов. Разнообг
разие природных тел является следствием различного
расположения атомов в пространстве. Атомы находятся
в беспрерывном движении по различным направлениям.
На основе атомно-механических представлений Ле Саж
объясняет многие физические и химические явления.
29

Таким образом, атомистические представления
разделяли многие ведущие ученые и философы средневековья и
начала нового времени — Бруно, Гассенди, Декарт,
Ньютон, Ломоносов. Их взгляды оказали решающее
влияние на развитие науки и были широко известны и
современникам, и потомкам. Поэтому можно с уверенностью
сказать, что к началу XIX в., т. е. к моменту
возникновения химической атомистики, учение о дискретном
строении материи было знакомо многим ученым. Однако еще
не было кардинальных экспериментальных работ,
которые твердо доказывали бы правоту атомистических
представлений. Такие работы появились в конце XVIII и в
начале XIX в.
Литература
1. L. Mabilleau. Histoire de la philosophie atomistique.
Paris, 1895.
2. А. Агафонов. От атома Канада и Демокрита до электрона
наших дней. «Современный мир», 1909, № 3, стр. 1.
3. Н. А. Ф и г у р о в с к и й. Химия в Древнем Китае и ее
влияние на развитие химических знаний в других странах. В кн.:
«Сборник по истории науки и техники в Китае», М., Изд-во
АН СССР, 1955.
4. Т. Г о м п е р ц. Греческие мыслители. Т. 1, 2. СПб., 1911 —
1913.
5. Э. Ц е л л е р. Очерк истории греческой философии. М., 1912.
6. А. О. Маковельский. Древнегреческие атомисты. Баку,
Изд-во АН Азерб. ССР, 1946.
7. Демокрит в его фрагментах и свидетельствах древности.
М., Соцэкгиз, 1935.
8. Эпикур. Эпикур приветствует Геродота. В кн.:
«Материалисты древней Греции». М., Госполитиздат, 1955.
9. Ф. Энгельс. Диалектика природы. М., Госполитиздат,
1955.
10. К. Маркс. Различие между натурфилософией Демокрита
и натурфилософией Эпикура. В кн.: К. Маркс и Ф.
Энгельс. Сочинения, т. 1. М.—Л., Госиздат, 1929.
11. Л у к р е ц и й. О природе вещей. Изд-во АН СССР, 1945.
12. К. L a s s w i t z. Geschichte der Atomistik vom Mittelalter
bis Newton, Bd. 1—2. Leipzig, 1926.
13. P. Декарт. Избранные произведения. Госполитиздат, 1950.
14. В. П. Зубов. Пьер Гассенди. «Вопросы истории
естествознания и техники», вып. 2, Изд-во АН СССР, 1956, стр. 61.
15. R. В о у 1 е. Der skeptische Chemiker. Ostwald's Klassiker der
exakten Wissenschaften, № 229. Leipzig, 1929.
16. С. И. Вавилов. Атомизм И. Ньютона. «Усп. физ. наук»,
1947, т. 31, вып. 1, стр. 1.
30

17. И. Ньютон. Оптика. М., Гостехиздат, 1954.
18- Д. Б е р н у л л и. Гидродинамика. В кн.: «Основатели
кинетической теории материи». М.—Л., ОНТИ, Главн. ред.
техн.- теорет. лит., 1937.
19. Э. Кольман. Жизнь и научная деятельность Руджера
Бошковича. «Вопросы истории естествознания и техники»,
вып. 2, Изд-во АН СССР, 1956, стр. 92.
20. Р. И. Б о ш к о в и ч. Цит. по кн.: Б. М. Кедров.
Атомистика Дальтона. М.—Л., Госхимиздат, 1949.
21. I- Kant. Metaphysische Anfangsgrunde de Naturwissenschaft.
Riga, 1786.
22. H. А. Ф и г у p о в с к и й. Чем наука обязана русским
химикам. М., Госкультпросветиздат, 1950.
23. Б. Н. М е н ш у т к и н. Труды М. В. Ломоносова по физике
и химии. М.— Л., Изд-во АН СССР, 1936.
24. М. В. Ломоносов. Полное собрание сочинений, т. 1—3,
М.— Л., Изд-во АН СССР, 1950—1952.
25. Н. А. Б у д р е й к о. М. В. Ломоносов — великий ученый-
материалист, основоположник русской науки. М., Изд-во
«Знание», 1955.
26. J. С. Fischer. Geschichte der Physik, Bd. 6. Gottmgen,
1805.

Глав а вторая
ВОЗНИКНОВЕНИЕ
ХИМИЧЕСКОЙ АТОМИСТИКИ
И ЕЕ РАЗВИТИЕ
В ПЕРВЫХ ДЕСЯТИЛЕТИЯХ XIX ВЕКА
Состояние химических знаний
накануне открытия стехиометрических
Законов
х азвитие химии во второй половине XVIII столетия,
обусловившее возникновение химической атомистики,
характеризуется широким внедрением
количественного метода исследования и коренным
усовершенствованием способов получения веществ в индивидуальном
состоянии.
Внедрение количественного метода исследования
выразилось в том, что изучение химических явлений стало
сопровождаться не только исследованием качественных
изменений тел, но и измерением их количественных
характеристик, например, массы реагирующих и полученных
веществ, растворимости, теплоемкости и т. д. Особенно
важным оказалось введенное Ньютоном определение
количества вещества по его весу, а также широкое
применение закона сохранения вещества и движения, впервые
сформулированного М. В. Ломоносовым.
Количественный метод в химии позволил сделать
замечательные открытия. Прежде всего появилась
возможность разобраться в вопросе о том, что является более
элементарным — металл или окись металла. Так как
окись металла весит больше, чем сам металл,
напрашивается вывод, что он является более простым веществом.
Все же этот вывод был сделан не сразу, так как
господствовавшая теория флогистона исходила из того, что
метал есть соединение окалины и флогистона. Начал раз-
32

виваться также и количественный анализ. Успехи в этой
области были достигнуты благодаря работам Т. О.
Бергмана, А. Л. Лавуазье, Ж. Л. Пруста.
Ко второй половине XVIII в. относится также
дальнейшее усовершенствование метода выделения
индивидуальных веществ и прежде всего газов. Так, в первой
половине XVIII в. воздух относили к одному из
химических начал и считали, что различные газы, выделяющиеся
при химических реакциях, представляют собой воздух с
различными примесями. Во второй половине XVIII в.
в результате развития так называемой «пневматической
химии» в этой области происходит значительный сдвиг.
Благодаря работам многих ученых, прежде всего Г. Ка-
вендиша, Дж. Пристли, К. В. Шееле и А. Л. Лавуазье,
исследуются неизвестные до тех пор газы: «связанный
воздух» (углекислый газ), «горючий воздух» (водород),
«дефлогистированный воздух» (кислород), «удушливый
воздух» (азот) и многие другие. В связи с развитием
«пневматической химии» определяется химическая природа
многих веществ, в том числе воды, окислов азота, серы и т. д.
Все эти открытия привели к тому, что наиболее
передовые химики постепенно разуверились в возможности
успешного применения теории флогистона. Новая теория,
созданная выдающимся французским химиком Лавуазье,
отбросила гипотетический флогистон и положила в
основу процессов окисления вновь открытый элемент
—кислород [1].
Кислородная теория, так сказать, поставила химию «с
головы на ноги» тем, что позволила правильно подойти
к вопросу о химических элементах. Впервые наметилось
правильное решение этого вопроса.
Чтобы дать представление о химических элементах,
предложенных Лавуазье, приводим таблицу простых
веществ, 3 опубликованную им в «Начальном курсе химии»
[2, стр. 80] (см. таблицу на стр. 34).
Как мы видим, многие из элементов, указанных
Лавуазье, не отличаются от современных. С этого времени
в химической теории появились не гипотетические
представления (как, например, четыре-элемента Аристотеля или
3 Эта таблица, а также ряд последующих приводятся в том виде,
как они были опубликованы в источниках, указанных в
прилагаемом списке литературы.
3 в. И. Куринной
33

три элемента алхимиков, а реальные химические
элементы, которые действительно являлись конечным
продуктом химического анализа.
Таблица 1
Простые вещества
Простые вещества, которые принад- Свет, теплород, кисло-
лежат к трем царствам природы и ко- род, азот, водород
торые можно рассматривать в качестве
элементов тел
Простые вещества неметаллические, Сера, фосфор, углерод,
окисляемые и кислотообразующие муриевый радикал,
плавиковый радикал,
борный радикал
Простые вещества металлические, Сурьма, серебро, мышь-
окисляемые и кислотообразующие як, висмут, кобальт,
медь, олово, железо,
марганец, ртуть,
молибден, никель, золото,
свинец, вольфрам, цинк
Простые вещества землистые, солеоб- Известь, магнезия, ба-
разующие рит, глинозем, кремнезем
Решающее значение для развития химической
атомистики имело и дальнейшее развитие понятия химического
соединения. В первой половине XVIII в. не было,
собственно говоря, резкой границы между понятиями
соединения и смеси. Химическое соединение часто
рассматривалось как взаимное насыщение составных частей,
которое не было связано ни с постоянным составом, ни с
определенными свойствами химического соединения.
В конце XVIII в. и особенно в самом начале XIX в.
в этой области намечается значительный сдвиг. Речь идет
об известном споре французских ученых Ж. Л. Пруста и
К. Л. Бертолле по поводу того, обладают ли химические
соединения постоянным составом или же он непрерывно
меняется [3].
В этом споре ярко отразилась борьба, которая велась
между сторонниками атомистики и сторонниками учения
о непрерывном строении вещества.
34

Руководствуясь идеями, прямо противоположными
атомистике, Бертолле пришел к выводу, что отношение
элементов, образующих химические соединения, не
является постоянным и что нет резкой границы между
химическими соединениями и растворами. В противоположность
ему Пруст утверждал, что веса элементов, образующих
соединение, находятся между собой в строго постоянном
отношении. Спор закончился победой Пруста, который
экспериментально доказал, что соединение есть
привилегированный продукт, которому природа дала постоянный
состав. Идея Бертолле о соединениях переменного
состава была на время забыта.
Возникновение химической атомистики определяется
прежде всего открытием стехиометрических законов и
применением атомистической теории для их объяснения.
Атомистические представления в химии существовали
значительно ранее XIX столетия, о чем свидетельствуют
работы Бойля, Ломоносова и других ученых. Однако этими
работами не была создана химическая атомистика —
учение, связанное с плодотворным применением
атомистической теории для объяснения почти всех явлений в химии.
Только установление стехиометрических законов —
закона постоянства состава, закона эквивалентов и
закона кратных отношений — послужило прочной базой для
развития атомистического учения в его применении
к химии.
Закон постоянства состава был сформулирован в
конце XVIII в. в работах Лавуазье и Пруста. Два других
закона стехиометрии — закон эквивалентов и закон
кратных отношений — были открыты примерно в это же
время.
Первым приблизился к открытию закона кратных
отношений английский химик В. Хиггинс [4] (1766—1825).
Атомистическая гипотеза в Англии, сравнительно с
другими странами, имела многих приверженцев. Этому
немало способствовали труды выдающихся английских
атомистов — Бойля, Ньютона и других. Атомистическая
теория была чрезвычайно близка и Хиггинсу, который
применил ее для объяснения некоторых химических
явлений. Однако книга [5], в которой автор впервые изложил
свои атомистические взгляды в приложении к химии,
была посвящена не изложению химической атомистики,
35 3*

а борьбе с флогистонной теорией, которая в то время
находила в Англии многих сторонников. По отдельным
высказываниям автора можно судить, что он принимал во
внимание закон постоянства состава. Об этом
свидетельствует следующее место из его работы: «Следовательно,
100 гран серы требуют 100 или 102 реально весящего
вещества дефлогистированного воздуха для образования
летучей купоросной кислоты» [5] (речь идет об
образовании сернистого газа из кислорода и серы).
Вплотную подошел Хиггинс
также к открытию закона
кратных отношений. Он писал:
«Предположим, что Р —
первичная частица флогистиро-
ванного воздуха ...
Предположим, что а — частица
дефлогистированного воздуха...
Предположим, что другая частица
дефлогистированного воздуха Ь
соединилась с Р... Это я
рассматриваю как настоящее
состояние азотистого воздуха.
Предположим теперь, что
другая частица
дефлогистированного воздуха с соединилась с
Р...так что образуется красный
азотистый пар и красная
азотистая кислота.
Напротив, предположим, что четвертая частица
дефлогистированного воздуха d соединилась с JP... Это, я думаю,
состояние бледноокрашенной азотистой кислоты.
Наконец, предположим, что пятая частица
дефлогистированного воздуха е соединилась с Р, так что каждая а, Ъ, с,
d, и е будет притягиваться к Р как к своему общему
центру тяжести. Это самое совершенное состояние бесцветной
азотистой кислоты» [5].
Описанные явления изображены на рис. 1, взятом из
указанного сочинения В. Хиггинса. Р — изображает ча-
стицу азота, а, Ь, с, d, e— частицы кислорода. Числа 3=
выражают величину сродства между частицей азота и
частицей кислорода. Из перечисленных Хиггинсом соеди-
с?
Рис. 1.
окис
лов
ное
¦іу^
' # .
\\^
\ *
\
Строение частиц
азота, предложен-
В. Хиггинсом
36

нений азота с кислородом существуют только два: окись
азота (соединение одной частицы азота с двумя частицами
кислорода) и двуокись азота (соединение одной
частицы азота с тремя частицами кислорода). Указанные
Хиггинсом другие степени окисления азота не
существуют.
Хиггинс знал процентный состав некоторых
химических соединений, в том числе двуокиси азота. Однако из
разобранного нами примера ясно, что атомистические
представления Хиггинса фактически не связаны с весовыми
отношениями, так что неизвестно, обладают ли частицы
кислорода а, Ь, с, d и е одинаковым весом или нет.
Неизвестно также, в каком весовом отношении соединяются
азот и кислород при образовании химических соединений
по описанной атомистической схеме. Поэтому
атомистические представления Хиггинса не привели к открытию
закона кратных отношений.
Открытие закона эквивалентов связано с именем
немецкого ученого И. Б. Рихтера (1762—1807). Долгое
время открытие этого закона приписывалось его
соотечественнику К. Ф. Венцелю, и только в 1840 г. русский химик
Г. И. Гесс доказал [6], что приоритет в этой области
принадлежит Рихтеру. При внимательном рассмотрении их
работ видно, что хотя Венцель и опубликовал анализы
средних солей, но он нигде не говорил о нейтральности
их после двойного разложения; наоборот, он даже
полагал, что при этом может наблюдаться избыток щелочи или
кислоты [7]. Подобные представления нельзя, конечно,
связывать с открытием закона эквивалентов.
В своих исследованиях Рихтер руководствовался идеей
о применении математических вычислений к химии, в
особенности к составу солей. Свои взгляды он изложил в
двух работах —«Начало стехиометрии или способ
измерения химических элементов» и «О новых вопросах в
химии». Хотя он и был сторонником флогистонной теории,
это не помешало ему установить важнейший закон химии,
так как Рихтер считал флогистон невесомым.
В результате исследований Рихтер пришел к выводу,
что сохранение нейтральности после обменного
разложения двух средних солей объясняется пропорциональностью
между количествами различных оснований,
соединяющихся с одним и тем же количеством различных кислот,
-37

В 1793 г. он дал первую таблицу [8], в которой
сопоставлены количества оснований, соединяющихся с 1000
весовых частей серной, соляной и азотной кислот.
Серная
кислота
Кали . 1606
Натр 1218
Аммиак 638
Барит 2224
Магнезия 616
Известь 766
Глинозем 526
Соляная
кислота
2239
1699
889
3099
858
1107
734
Азотная
кислота
1143
867
453
1581
438
565
374
Хотя приведенные цифры и далеки от точности, тем
не менее закон эквивалентов в них ясно выражен.
Подобная таблица была составлена и для кислот.
Свой закон эквивалентов Рихтер формулирует так:
«Если Р — масса определяющего элемента, где массы им
определяемых элементов — а, в, с, d, е и т. д., a Q —
масса другого определяющего элемента, где массы им
определяемых элементов а, р\ у, б, е и т. д., но так, что всегда
аиа, в и р\ с и -у, ^ и 6, ей е обозначают один и тот же
элемент, и нейтральные массы Р + аи Q -\- $, Р -\- а я
Q -\- у, Р -{- с тл. Q -{- а, Р + a v. Q -f- у и т. д.
разлагаются двойным сродством, так что возникающие продукты
опять нейтральны, то массы а, в, с, d, е и т. д. так же
относятся между собой, как и массы а, $, у, б, е и т. д.,
или наоборот» [9, стр. 67].
В результате определения процентного состава
некоторых химических соединений Рихтер приблизился и к
закону кратных отношений, однако он допустил в
анализах значительные ошибки, вследствие чего этот закон
ускользнул от его внимания.
Результаты, полученные Рихтером, значительно
упростил немецкий ученый Э. Г. Фишер. В предисловии к
немецкому изданию книги К. Л. Бертолле «О законах
сродства химии» он опубликовал вместо двух таблиц Рихтера
одну общую, которая явилась первой таблицей
эквивалентов. Упрощение Фишера состояло в следующем: Рихтер
определил количества оснований, насыщающих 1000 ве-
S8

совых частей серной, соляной и азотной кислот. Фишер
же отнес и количества различных кислот к 1000 весовых
частей серной кислоты.
Основания Кислоты
Глинозем 525 Плавиковая .... 427
Магнезия 415 Угольная 577
Аммиак 572 Себациновая . . . 706
Известь 793 Соляная 712
Натр 859 Щавелевая .... 755
Стронциан .... 1329 Фосфорная .... 979
Кали 1605 Муравьиная ... 988
Барит 2222 Серная 1000
Янтарная 1209
Азотная ...... 1405
Уксусная 1480
Лимонная 1583
Винная 1694
Атомистика Дальтона
Широкое применение атомистики для объяснения
многих химических явлений и открытие третьего закона
стехиометрии связано с именем великого английского
ученого Джона Дальтона (1766—1844). Работы Дальтона в
первой половине XIX века оказали наибольшее влиянии
на дальнейшее развитие химии. «Новая эпоха — писал
Энгельс — начинается в химии с атомистики
(следовательно, не Лавуазье, а Дальтон — отец современной химии)...»
[11, стр. 236].
Каким образом Дальтон пришел к открытию
химической атомистики? Ясность в этом вопросе была впервые
установлена в работе Г. Э. Роско и А. Гардена «Новый
взгляд на возникновение атомистической теории
Дальтона» [12]. Мы приведем краткое содержание 17-й лекции
Дальтона «Химические элементы», прочитанной имв 1810 г.
в Королевском институте в Лондоне и опубликованной
Роско и Гарденом. Эта лекция дает наиболее полное
представление о том пути, которым Дальтон пришел к
химической атомистике.
Занимаясь метеорологическими наблюдениями,
Дальтон заинтересовался природой и строением атмосферы.
39

Он был удивлен, что воздух, представляющий смесь
нескольких газов, однороден и не расслаивается на
составляющие его компоненты. Дальтон знал, что Ньютон
принял атомистическое строение газов, но ему не был
известен сложный состав атмосферы. ИсхоДя из
атомистических представлений, Дальтон попытался объяснить
однородный состав воздуха. Однако на первый взгляд
допущение атомистического строения газов не объясняло
однородного строения атмосферы, так как более
тяжелые атомы должны были опускаться вниз и вызывать
этим расслаивание воздуха.
Дальтон решил учесть силы сродства, действующие
между атомами различного рода. В результате он
вынужден был допустить в воздухе ряд химических соединений
его компонентов. Атомы этих соединений также обладали
различным весом, что в свою очередь должно было
привести к расслаиванию воздуха. В конце концов Дальтон был
вынужден оставить гипотезу химического сродства.
Несколько позднее он пришел к мысли, что
отталкивание может происходить только среди атомов одного вида.
Эта гипотеза очень хорошо объясняла диффузию
различных газов независимо от их удельного веса. Но все же
Дальтон отказался и от этой гипотезы, так как в этом
случае необходимо было предположить столько видов
отталкивающих сил, сколько имеется газов, что мало
вероятно. В одной из своих работ Дальтон писал:
«При дальнейшем рассмотрении этого вопроса мне
пришло в голову, что я ни разу не учитывал влияния
различия в величине частиц упругих флюидов. Под
величиной я подразумеваю твердую частицу в центре
вместе с окружающей ее атмосферой тепла.. .Если в е л и ч и-
н а атомов различна, то, при допущении, что отталкива-
тельной силой является тепло, равновесие не может
установиться между частицами неодинаковой величины,
давящими друг на друга ...
Эта мысль возникла у меня в 1805 г.* Вскоре я
установил, что величины частиц упругих флюидов д о л ж-
н ы быть различны, так как один объем азотного газа и
один объем кислорода при химическом соединении дают
* Здесь у Дальтопа, по-видимому, описка: вместо 1805 г.
должен быть указан Л 803 г.
#

Д Ж. ДАЛЬТОН
почти два объема селитреного газа, а эти два объема не
могут иметь больше атомов селитреного газа, чем
содержалось атомов в одном объеме азота или
кислорода...
После того как было установлено различие в
величине частиц уащругих флюидов, взятых при
одинаковых условиях давлежя и температуры, возникла задача
(Определить их относительную величину и вес,
а также относительное число атомов в данном объеме.
Это привело к исследованию соединений газов и ч и с л а
атомов, входящих в соединения такого рода; более
подробно это будет разобрано в дальнейшем. Кроме упругих
флюидов, были исследованы также и другие тела, как
жидкие, так и твердые, поскольку они со своей стороны
образуют соединения с упругими флюидами* Так был
41

проложен путь для определения числа и веса всех
химических элементарных веществ, которые входят в
различного рода соединения друг с другом» [13, стр. 143].
Таким образом, исследование физических свойств газов
привело Дальтона к принятию их атомистического
строения. Возникло также предположение о различной
величине атомов, необходимое для объяснения диффузии
газов. С этого времени начинается новый период в научной
деятельности Дальтона. Чтобы определить размеры
атомов по отношению друг к другу, ему необходимо было
знать относительную плотность и относительный атомный
вес различных газов. Первая величина определялась
легко, нахождение же атомного веса представляло
значительные трудности. Знание физических свойств газов было
недостаточным для решения этой задачи. Необходимо было
обратиться к химическим анализам различных газов, что
Дальтон и сделал.
Как уже отмечалось, к началу XIX в. в химии
накопился значительный материал для развития атомистических
представлений. Результаты анализов различных
химических соединений, полученные А. Ф. Фуркруа, Л. Ж. Те-
наром, Г. Кавендишем, А. Л. Лавуазье, Г. Дэви и
другими, представляли богатый материал для установления
атомных весов. Большое затруднение возникло в связи
с определением количества атомов, входящих в данное
соединение. В этом отношении Дальтон сделал
следующее, совершенно произвольное допущение:
«1. Если может быть получено только одно соединение
двух тел, то следует признать, что оно двойное, если
только нет какого-либо обстоятельства,
свидетельствующего о противном.
2. Если наблюдаются два соединения, то их
следует признать двойным и тройным.
3. Если наблюдаются три соединения, то мы можем
ожидать, что одно двойное, а два других тройные» [14,
ч. 1, стр. 214].
Необходимо также иметь в виду, что Дальтон пришел
к закону кратных отношений еще до того, как он начал
химические исследования. Об этом свидетельствует тот
факт, что приступая к определению атомных весов
различных элементов, он уже ясно представлял себе, что атомы
одного и того же элемента совершенно одинаковы и могут
42

соединяться в различном числе с атомами других
элементов. Затем этот закон получил экспериментальное
подтверждение на основе как его собственных анализов, так и
анализов других химиков.
6 сентября 1803 г. Дальтон составил первую таблицу
атомных весов [15]:
Первичный атом
водорода 1
кислорода 5,66
азота • . 4
углерода (угля) 4,5
воды 6,66
аммиака 5
селитреного газа 9,66
селитреной окиси 13,66
селитреной кислоты 15,32
серы 17
сернистой кислоты 22,66
серной кислоты 28,32
угольной кислоты . 15,8
окиси углерода 10,2
Эта таблица атомных весов была составлена
Дальтоном главным образом на основе анализов, произведенных
другими учеными. Вскоре после этого он сам садится за
лабораторный стол. В 1804 г. он определил состав
малоисследованных газов — углеводорода и маслородного газа
(так называли тогда метан и этилен). Сжигая эти газы в
эвдиометре и определяя количества полученных
продуктов, он установил, что в метане на один атом углерода
приходится водорода вдвое больше, чем в этилене.
Закон кратных отношений в этом случае вполне
подтвердился.
Однако прошло еще довольно много времени, прежде
чем Дальтон опубликовал свои замечательные выводы.
В распространении идей Дальтона большую роль сыграл
английский химик Томас Томсон, который
познакомился с теорией Дальтона при их личном свидании еще
в 1804 г. В 1807 г. вышло третье издание книги Томсо-
на «Новая система химии», в которой он с разрешения
43

Дальтона впервые изложил его атомистическую теорию^
В результате многие химики смогли познакомиться с
новой теорией раньше, чем она была опубликована ее
автором. Лишь в 1808 г. вышла из печати первая часть
основного труда Дальтона — «Новая система химической
философии» (вторая часть появилась значительно позже —
в 1810 г.).
Применяя атомистическую теорию к химии, Дальтон
считал, что химические процессы сводятся к соединению
и разделению атомов. «Химический анализ и синтез идут
не далее, чем до отделения частиц друг от друга и их
воссоединения» [14, ч. 1, стр. 212]. Однако Дальтон не
остановился на этой идее. Существенным вкладом в
развитие атомистики явилось окончательное установление
им связи между понятием химического элемента и
соединения, с одной стороны, и атомистическим строением
материи — с другой.
Химический элемент,. по Дальтону, следует понимать
как совокупность атомов одного вида [16]. Дальтон такой
формулировки не дал, но подобное определение следует
из существа самой его атомистической теории.
Химическое соединение Дальтон понимает как
связывание различных атомов между собой. Свои атомы
Дальтон обозначил при помощи особых кружочков, как это
показано на рис. 2. Этот рисунок является приложением
ко второй части «Новой системы химической философии».
Для объяснения символов, показанных на рис. 2,
приводим таблицу, помещенную в первой-части этой работы
Дальтона (табл. 2) [14, ч. 1, стр. 546—547].
Как показано на рис. 2, Дальтон выводит формулы
многих химических соединений. Некоторые из них
соответствуют современным: формулы окиси азота (41),
двуокиси азота (42), закиси азота (43), ангидрида азотистой
кислоты (45), окиси углерода (46), углекислого газа (47),
сернистого газа (49), ангидрида серной кислоты (50).
Остальные формулы ошибочны (ошибочны также многиа
формулы Дальтона для более сложных соединений,
которые мы здесь не приводим).
Дальтон не знал, сколько атомов входит в данное
соединение, и пользовался в этом случае «принципом
наибольшей простоты»: если известно только одно ооединение-
двух элементов, то оно должно состоять только из двух
44

iELEMENTS
Simple Hmt*5.
о??ё?????
10 II К 13 14 15 16 17 18
О???0О???
19 30 SI 99 93 94 95 S6 S7
©©©©©©©(fl])©
«в SS 30 31 32 33 34 35 36
©©©©©@©@©
Ceimpouuid
Oxygen vith Jiydrogen
37 за
?о o©o
Q39 О *°
&o eg0
Oxygen witkAyU
41 4Я 43 Q« C\JS
сю фоф офо сЯэ адю
Охудгп with СатЬопе and'Sulphur
46 47 4в 49 {J 50
•О О?О ©О ОФО
Oxygen with phosfih. Hydrogen with djote & Qvberu
JJ^ Ы 53 54 5 5
o®o ©ф ©•
Hyet. with SufyiA.Scphosf>h. Sulphur wUhfihosph.
56 57 5b 59 60
©ф фоф ?? ©? ®е®
Рис. 2. Символы простых и сложных элементов Дальтона

Таблица _'
Вес
7
1
5
5,4
13
9
140
100
100
167
• 56
50
25?50?
50
95
56
68?
40
42?
55?
40
60
56?
40?
45?
42
28
24
17
68
а.
[>¦
с
Б
?
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
Сложные
Кислород
Водород
Азот . .
Углерод
Сера . .
Фосфор
Золото .
Платина
Серебро
Ртуть .
Медь .
Железо .
Никель
Олово .
Свинец .
Цинк . .
Висмут .
Сурьма .
Мышьяк
Кобальт
Марганец
Уран . .
Вольфрам
Титан .
Церий .
Кали . .
Натр . .
Известь
Магнезия
Барит .
Стронций
Глинозем
Кремнезем
Иттрий
Глициний ...
Цирконий ....
Вода
Плавиковая кислота
Соляная . • . . . .
Оксисоляная ....
Селитреный газ . . .
Селитреная окись
Селитреная кислота
Оксиселитреная »
Селитроватая »
Угольная окись
Угольная кислота
Сернистая окись
Сернистая кислота
Серная » . . .
Фосфористая » . . .
Фосфорная » . . .
Аммиак
Маслородный газ
Углеводород ....
Сероводород ....
Надсероводород
Фосфороводород
Фосфористая сера
Надфосфористая сера
атомов. В результате Дальтон вывел неправильные
формулы некоторых химических соединений, в том числе
воды, аммиака, сероводорода и др. На основе неправильных
46

формул Дальтон установил неправильные значения
атомных весов элементов, входящих в эти соединения.
Ошибочные атомные веса опять породили неправильности в
формулах, например двуокиси фосфора, пятиокиси
фосфора и др.
Иногда при компенсации ошибок получалась
правильная формула, например, в случае окиси углерода и
углекислого газа. Атомный вес кислорода — 7 — был
примерно вдвое меньше современного атомного веса; таково же
и соотношение для углерода.
Трудности в определении атомных весов в известной
мере вызывались также несовершенством химического
анализа.
Сопоставим некоторые атомные веса Дальтона с
современными (табл. 3).
Таблица 3
Элемент
Кислород ....
Водород
Углерод
Атомный вес
Дальтона
7
1
5
5,4
13
9
Исправленный
атомный вес
Дальтона*
14
1
15
10,8
26
27
Современные
атомные веса,
пересчитанные на Н = 1
15,87
1
13,89
11,91
31,80
30,73
* В этой графе приведены атомные веса Дальтона, удвоенные или
утроенные в соответствии с современными представлениями.
Как видно из табл. 3, ошибки в атомных весах
происходили из-за незнания правильных формул соединений и
недостаточной точности количественного анализа.
Несмотря на все несовершенство атомистики
Дальтона, историческое значение ее чрезвычайно велико, так как
была создана теория, не только объяснившая многие
химические явления, но и проложившая новые пути в
области химического исследования.
Прежде всего получили объяснение стехиометрические
законы. В новом свете предстали такие важные
химические понятия, как элемент, соединение, смесь. Была
47

введена количественная характеристика химического
элемента — атомный вес.
Работы Дальтона были довольно быстро восприняты
рядом химиков. Большинство увидело в новой теории
подтверждение своих исследований. Некоторые
выступили с критикой химической атомистики Дальтона.
Первое экспериментальное подтверждение закон
кратных отношений в химии солей получил в работах Томаса
Томсона. Еще в третьем издании своей «Системы химии»
он писал об основных и кислых солях: «Наиболее простой
способ рассмотрения этих тел состоит в представлении,
что кислые соли суть соединения одного атома основания
с двумя атомами кислоты, а основные соли — двух
атомов основания с одним атомом кислоты» [17]. В 18.07 г.
он исследовал соли щавелевой кислоты [18] и нашел, что
«щавелевая кислота соединяется со стронцианом в двух
пропорциях, образуя оксалат и биоксалат, и что считая
стронциан в обеих солях одинаковым, щавелевой
кислоты в последнем соединении точно вдвое больше, чем в
первом» [19, стр. 292].
Вскоре после этого, в 1808 г., появилась статья
английского ученого В. Г. Волластона «О кислых и основных
солях» [20], в которой он подробно исследовал
количественные отношения в углекислых щелочах, в двух
сернокислых и трех щавелевокислых солях. В результате
этих исследований он пришел к следующему выводу:
«найденные мною факты суть не что иное, как частные
случаи более общего наблюдения мистера Дальтона,—
что во всех случаях элементы расположены
соединяться атом с атомом, а если один из элементов находится в
избытке, то в таком отношении, что избыток
может быть выражен простым числом его атомов» [20,
стр. 164].
В 1809 г. во Франции появился перевод «Системы
химии» Томсона с введением Бертолле. Последний не мог
согласиться с теорией Дальтона, так как она доказывала
правоту идей Пруста, с которым он долгое время вел
спор. Он с интересом отнесся к новой теории, дающей
простое объяснение многим известным фактам,
усомнившись, однако, в общности этой теории. В 1809 г. в статье
«Заметки по различным предметам» [21] Бертолле привел
свои собственные исследования над сульфатами и карбо-
48

натами калия и высказался в пользу теории Дальтона:
«Из этого можно сделать вывод, что я пришел к тому
положению, что имеются вещества, которые склонны к
образованию, кроме всего прочего, соединений по закону
простых или кратных пропорций...» [21, стр. 482].
«Химические пропорции» Берцелиуса
С поддержкой новой атомистической теории выступил
также шведский химик И. Я. Берцелиус (1779—1848).
В 1807 г., еще до знакомства с теорией Дальтона*
Берцелиус глубоко заинтересовался исследованиями
Пруста и Рихтера. С целью проверить законы Рихтера
он начал экспериментальные исследования по
количественному составу химических соединений, главным
образом солей.
В ходе этих исследований, когда Берцелиус, уже
приближался к установлению закона кратных отношений,
ему стала известна атомистическая теория Дальтона. «В то
время как я занимался этими работами, я встретил в
журнале Никольсона (ноябрь 1808 г.) исследования Вол-
ластона над кислыми солями, которые были связаны с
гипотезой Дальтона о том, что если тела могут
соединяться друг с другом в различных пропорциях, то эти
пропорции выражают всегда целые кратные 1, 2, 3, 4
и т. д. веса одного из тел. Исследования Волластона, по-
видимому, подтверждают эту гипотезу. Этот взгляд на
соединения тел пролил бы на теорию сродства такой свет,
что если бы гипотеза Дальтона оказалась правильной,
то это был бы самый большой шаг, какого химия в своем
совершенствовании как наука никогда еще не делала.
Мне совершенно неизвестно, как Дальтон развивает
дальше свое положение и какими опытами он его обосновывает;
поэтому я также не могу судить, подтверждают ли мои
опыты эту гипотезу полностью или же более или менее
изменяют ее» [22, стр. 251].
Значительный интерес представляет м?муар
Берцелиуса о пропорциях «Исследование определенных и
простых пропорций, по которым соединяются друг с другом
составные части неорганической природы» [22]. Из этого
сочинения видно, что Берцелиус был знаком с законом
кратных отношений Дальтона; он привел несколько экспе-
4 в. п. куритюй 40

рименталышх подтверждений этого закона. В то же
время Берцелиус еще не пользуется такими терминами, как
атом, атомный вес. Первая таблица атомных весов была
дана Берцелиусом несколько позднее, в 1814 г.
Берцелиус доказал, что содержание кислорода в
окислах свинца возрастает в отношении 1 : 1,5 : 2, в окислах
меди — в отношении 1 : 2, в окислах железа — 1 : 1,5,
а содержание серы в сульфидах железа — в отношении
1 : 2. Содержание кислорода в этих окислах
определялось или при получении окислов из исходных составных
частей (окись свинца, окись меди, закись меди, окись
железа), или путем разложения окислов (двуокись свинца);
кислород в закиси железа определялся окислением ее до
окиси. Сульфиды железа окислялись до сульфатов и
осаждались хлористым барием.
В продолжении мемуара о пропорциях [23] Берцелиус
опубликовал следующее правило, которому он придавал
большое значение и которое являлось частным случаем
закона кратных отношений: «В нейтральных солях
количество кислорода, который содержат кислоты, является
целым кратным количества кислорода в основании» [23,
стр. 163], иначе говоря, как он поясняет в другом месте,
отношение кислорода кислоты к кислороду основания
составляет 1, 2, 3, 4, 5 и т. д. Это правило было выведено
Берцелиусом как на основании своих собственных
исследований, так и на основании исследований его
современников. Ему уже были известны составы многих кислот,
в том числе серной, сернистой, азотистой, фосфорнбй и
других, а также составы многих окислов и солей.
В то время Берцелиус не видел ограниченности этого
правила и некоторое время широко применял его для
вывода формул неорганических веществ.
Следующим важным шагом, сделанным Берцелиусом по
пути развития атомистической теории, является введение
буквенных химических знаков, сохранившихся до наших
дней. Эти знаки соответствовали определенным
относительным количествам элемента и позволяли поэтому
составлять формулы химических соединений. Впервые эти
знаки были опубликованы в 1813 г. в статье
«Исследование природы азота, водорода и аммиака и различных
степеней окисления азота» [24]. В следующей
работе—«Опричине химических пропорций и о некоторых к этому отно-
60

сящиіся вопросах вместо с простым способом изображения
последних [25] — он более подробно излагает этот
вопрос. «Химические знаки должны быть буквами, чтобы
облегчить их написание и не обезобразить напечатанную
книгу... Поэтому я приму в качестве химических знаков
начальные буквы латинских названий каждого
элементарного вещества ..., например, S = sulphur, Si = silici-
um, St = stibium, Sn = stannum, С = carbonicum, Co =
cobaltum, Cu = cuprum, О = oxygen, Os = osmium и т. д.
Химический знак всегда выражает один объем
вещества. Если необходимо выразить многие объемы, то это
делают, указывая их число, например oxydum cuprocum
состоит из одного объема кислорода и одного объема
металла; поэтому его знак Си -+- О. Oxydum cuprisum
состоит из одной части металла и двух частей кислорода;
его знак, следовательно, Си + 2 О. Соответственно знаки
серной кислоты S -\- 30, угольной кислоты С + 2 О,
воды 2Н + О и т. д.» [26, стр. 241]. В конце статьи он
приводит таблицы весов «элементарных объемов» 41
вещества и дает 47 обозначений различных веществ.
Изложение этих работ Берцелиуса впервые приведено
в России в 1824 г. в статье И. Зацепина «О Берцелиевых
законах химического сродства» [27]. В статье приводятся
атомные веса, химические знаки элементов и формулы
химических соединений.
Во втором десятилетии XIX в. атомистическое учение
начинает более широко применяться к органическим
соединениям. Первый шаг в этом направлении был сделан
самим Дальтоном. После него крупных исследований над
пропорциями в органических соединениях не было 5.
Первой такой работой явилась статья Берцелиуса
«Исследование определенных пропорций, по которым соединяются
элементы органической природы» [29].
Для определения элементарного состава исследуемых
веществ Берцелиус несколько изменил метод
органического анализа, применявшийся Ж. Л. Гей-Люссаком и
Л. Ж. Тенаром. Он добился полного и медленного
сжигания органических веществ, добавив к бертолетовой соли
6 В 1814 г. А. Авогадро опубликовал мемуар [28], в котором
он указал атомный состав метана, этилена и сероуглерода,
соответствующий современным формулам. —
51
4*

хлористый натрий. Кроме того, для более точного
определения веса выделившейся воды он применил трубку,
наполненную хлористым кальцием.
В своих анализах Берцелиус достиг поразительной для
того времени точности. Методика проведения анализа
состояла в следующем. Тщательно высушенную смесь
исследуемого вещества с бертолетовой солью и хлористым
натрием помещали в стеклянную трубку, открытый конец
которой вытягивали и соединяли с хлоркальциевой
трубкой. Сухая газовая смесь поступала в стеклянный
колокол, наполненный ртутью. Углекислый газ поглощался
едким кали, находившимся в специальном сосуде на
поверхности ртути.
В упомянутой работе Берцелиус проанализировал
многие органические вещества и установил их формулы.
Среди них были: винная, щавелевая, янтарная, уксусная,
муравьиная, слизевая и бензойная кислоты, таннин,
сахар, молочный сахар и др. Приведем данные некоторых
его анализов.
1. Винная кислота СіНвОв
Процентный состав
По современным
По Берцелиусу данным
(ва вычетом Н,0)
Углерод 36,190 36,35
Водород 3,807 3,06
Кислород ... .60,003 60,57
Формула Берцелиуса: 5Н + 4G + 50
2. Янтарная кислота С<НвО<
Процентный состав
По современным
По Берцелиусу данным
(эа вычетом НаО)
Углерод 47,909 47,98
Водород 4,512 4,04
Кислород ... .47,579 47,98
Формула Берцелиуса: 4Н + 4С + 30
$2

Обращает на себя внимание, что в формулах кисло
Берцелиус не учитывает элементов воды. Это объясняется
тем, что он рассматривал органические кислоты по
аналогии с неорганическими, которыми в то время считались
их ангидриды. Например, формула серной кислоты
изображалась ЭОз.
Гипотеза Авогадро и Ампера
Несмотря на все увеличивавшееся количество
экспериментальных фактов, свидетельствовавших в пользу
атомистической теории, развитие ее наталкивалось на
значительные трудности. Возникшая на базе небольшого
экспериментального материала атомистика Дальтона
была довольно несовершенна. Когда появились новые
факты, противоречащие старым взглядам, сторонники
химической атомистики, прежде всего ее основатели Дальтон
и Берцелиус, оказались в несколько затруднительном
положении.
Речь идет об открытии Гей-Люссаком закона объемов,
который он сформулировал в статье «О соединении
газообразных тел друг с другом» [30]: «В этой статье я
показал, что соединение газообразных тел происходит
постоянно в чрезвычайно простом отношении, так что объем
одного соединяется всегда или с одним, или двумя, или
по крайней мере тремя объемами другого газообразного
тела» [30, стр. 233]. Гей-Люссак установил также,.что
видимое уменьшение объема при соединении газов находится
всегда в очень простом отношении к их собственным объемам.
Результаты исследований, на которых основывался Гей-
Люссак при выводе этого закона, были взяты им большей
частью лз работ К. Л. Бертолле, А. Ф. Фуркруа, Л. Н.
Воклена и А. Гумбольдта.
Узнав о работах Гей-Люссака, Дальтон выступил
против открытого французским ученым закона объемов. Чем
объясняется такое отношение Дальтона к закону, который,
казалось бы, говорил о правоте его взглядов?
Установленный Гей-Люссаком закон противоречил
многим положениям, послужившими для Дальтона
исходными. Как мы знаем, он считал, что атомы газов обладают
неодинаковым объемом и, следовательно, количество их
«

в равных объемах неодинаково (но Дальтону, атомы
соприкасаются своими теплородными оболочками). В то же
время из закона Гей-Люссака вытекало, что в равных
объемах содержится или равное количество атомов, или
кратное ему. Нарушался также принцип простоты,
которым руководствовался Дальтон при выводе химических
формул. В то время как формула воды по Дальтону была
НО, «теория объемов» давала формулу НгО, так как вода
образовывалась при соединении двух объемов водорода
и одного объема кислорода.
Дальтон сделал попытку экспериментально
опровергнуть объемный закон, утверждая, что открытие этого
закона следует отнести к неточностям эксперимента, что
газы соединяются в дробном отношении и что лишь в
некоторых случаях это отношение приближается к целому
числу.
Берцелиус сначала полностью принял новый закон и
положил его в основу своей «теории пропорций» [31].
Начиная с этого времени, он широко пользовался
понятием «объема» вместо атома; он ввел понятие «веса
элементарного объема» вместо атомного веса. Начиная с 1814 г.
он определял по плотности газообразных элементов их
«веса элементарных объемов». Понятие «объема»
распространилось также и на твердые элементы. Исходя из
объемного закона, он определял формулы химических
соединений, многие из которых оказались
правильными; вслед за Авогадро он установил формулу воды —
НгО.
Однако вскоре Берцелиус натолкнулся на
противоречие, разрешить которое ему не удавалось. Пока он
применял газовый закон к элементарным телам, объемный
закон не шел вразрез с его теоретическими взглядами:
равные объемы содержали равное количество, атомов,
плотности газов выражали их атомные веса, соединение
происходило между определенным количеством атомов. Но
когда Берцелиус применил газовый закон к сложным
газам, у него возникли большие трудности, связанные с тем,
что он не мог принять равенство числа сложных атомов в
одинаковых объемах. В этом случае напрашивался
вывод, аналогичный гипотезе Авогадро, о том, что в простых
газах два одинаковых атома соединены друг с другом.
Это противоречило дуалистической системе Берцелиуса,
«

и поэтому в дальнейшем он более осторожно пользовался
объемным законом.
В 1811 г. появилась основополагающая работа А. Аво-
гадро (1776—1856) «Исследование метода определения
относительных масс элементарных молекул тел и
пропорций, по которым они вступают в соединение» [32]. Эта
работа вполне удовлетворительно объясняла газовый
закон Гей-Люссака.
Свои взгляды Авогадро излагает следующим образом:
«Гипотеза, которая возникает здесь с первого взгляда и
которая кажется даже единственно допустимой, есть
предположение, что количество сложных молекул постоянно
в каждом газе при одинаковом объеме или всегда
пропорционально объему. Если принять, что количество молекул
различно в одинаковых объемах различных газов, то было
бы совсем непонятно, как мог бы дать закон, который
определяет удаление молекул, во веех случаях столь
простые отношения, что и заставило нас принять
упомянутые факты между объемом и количеством молекул»
[33, стр. 3].
«Если исходить из этой гипотезы, то видно, что
появляется средство очень простого определения
относительных масс молекул таких веществ, которые можно
получить в газообразном состоянии, а также относительного
количества молекул в соединениях, так как отношения
масс молекул равны отношениям плотностей различных
газов при одинаковом "давлении и одинаковой
температуре, а относительное количество молекул в соединении
определяется непосредственно отношением объемом газов,
которые его образуют. Так как, например, числа .1,10359
и 0,07321 представляют плотности газов кислорода и
водорода, в которых за единицу взятвоздух, и,
следовательно, отношение обоих чисел является отношением масс
равных объемов обоих газов, то последнее отношение по
предложенной гипотезе выражает отношение масс их
молекул. Таким образом, масса молекулы. кислорода будет
приблизительно в 15 раз более массы молекулы водорода,
или, выражаясь точнее, они относятся как 15,074 к 1»
[33, стр. 4].
Далее Авогадро показывает, что, в согласии с законом
Гей-Люссака, необходимо принять, что вода образуется
лри соединении двух молекул водорода и одной молекулы
ля

кислорода, аммиак — из трех молекул водорода и одной
молекулы азота, закись азота — из двух молекул азота и
одной молекулы кислорода и т. д.
Терминология Авогадро на первый взгляд кажется
несколько необычной. Он совершенно не пользуется словом
«атом», употребляя всегда слово «молекула», к которому
он присоединяет различные определения. Смысл этих
определений сам он не объясняет. Однако, зная французскую
химическую литературу начала XIX в., их можно
истолковать следующим образом. Конституционные молекулы
(molecules constituantes) и интегральные молекулы
(molecules integrantes), по Авогадро, являются молекулами в
современном смысле слова, причем первые обозначают
молекулы элементов, а вторые — молекулы соединений.
Атомы же у Авогадро называются элементарными
молекулами (molecules elementaires).
Во втором разделе своей работы Авогадро делает
основной вывод из закона Гей-Люссака. «Но здесь очень
естественно предоставляется средство объяснения этих и
подобных фактов в согласии с нашей гипотезой: это —
предположение, что конституционные молекулы простого газа,
т. е. те, которые находятся на таком удалении, что не
производят друг на друга никакого влияния, состоят не
из отдельной элементарной молекулы, а из определенного
числа таких молекул, которые соединены притяжением в
одну, и что если молекулы другого вещества соединяются
с ними для образования сложных молекул, возникающая
молекула делится на две или более части, или
интегральные молекулы, которые состоят из половины, четверти
и т. д. числа элементарных молекул, которые образуют
конституционные молекулы первого вещества и которые
связаны с половиной, четвертью и т. д. числа молекул
второго вещества... так что число интегральных молекул
соединения является двойным, четверным и т. д. того
значения, которое они имели бы до деления и которое равно
тому, какое необходимо для соответствия объему
возникающего газа» [33, стр. 51.
В этих словах заключался глубокий смысл, который
не был понят большинством современников Авогадро. На
основании убедительных экспериментальных фактов была
установлена принципиальная разница между понятиями
атома и молекулы.
«

Другим важным выводом Авогадро было установление
закона, позволившего на основании плотностей газов
определять их атомные и молекулярные веса. В упомянутой
нами работе Авогадро уже содержалась в скрытом виде
формула, связывающая молекулярный вес любого газа
с его плотностью по водороду.
На основании теоретических представлений Авогадро
установил правильные формулы ряда химических
соединений, а также их молекулярные веса. Некоторые из них
приводятся ниже.
Молекулярный вес (Н,, Oi, N,, Н«0..)
Водород 1
Кислород 15,074
Азот 13,238
Сера 31,73
Фосфор 38
Углерод 11,36
Вода 8,537
Окись азота 14,156
Двуокись азота 20,775
Аммиак 8,119
Углекислота 20,75
Окись углерода .13,22
Молекулярные веса для твердых элементов
определялись на основании сопоставления реакций этих элементов
и реакций газов. При этом Авогадро прибегнул к
произвольным допущениям, что привело к значительным
ошибкам.
Цитированная нами статья (1811 г.) не была
единственной, в которой Авогадро развивал свои взгляды. В 1814 г.
появилась его вторая работа —«Мемуар об относительных
массах молекул простых тел» [34], в которой он
подчеркивал, что только на основе его гипотезы могут быть
определены правильные молекулярные веса. В это же время,
исходя из значения плотности газообразного фтористого
кремния (которое определил Дэви), он дал правильную
формулу кремнезема.
В 1821 г. появились еще две работы Авогадро,
опубликованные в мемуарах Туринской академии: «Новости в
обсуждении теории определенных пропорций в соедине-
57

ниях и в определении масс молекул тел» [35] и «Мемуар
о методе восстановления органических соединений по
обычным законам определенных пропорций» [36]. В этих
статьях Авогадро развивает свою теорию и уточняет ее
в соответствии с новыми исследованиями. Однако эти
работы были надолго забыты химиками, и лишь в 1901 г.
Гуарески [37] обратил на них внимание.
Взгляды, аналогичные представлениям Авогадро,
развил французский ученый А. М. Ампер (1775—1836) [38].
Так же как Авогадро, он вводит понятия «молекулы»
и «частицы», близкие к современным понятиям
соответственно атома и молекулы. «Согласно этому
представлению, частицу можно рассматривать как скопление
определенного числа молекул в определенном положении,
такие частицы имеют несравнимо больший объем,
чем объем молекул» [38, стр. 23]. Далее он пишет,
что при переходе тела в газообразное состояние
отделяются друг от друга и удерживаются на определенном
расстоянии только частицы. «Это удаление зависит только от
температуры и давления, под которым находится газ, а при
одинаковом давлении и одинаковой температуре частицы
всех тел, будь это простой или сложный газ, одинаково
удалены друг от друга» [38, стр. 24]. Ампер пришел также к
мысли, что в случае газовых реакций частицы
реагирующих газов должны делиться пополам. «Так как селитреный
газ, например, содержит половину своего объема
кислорода и половину азота, то из этого следует, что частица
селитреного газа образована при соединении одной
половины частицы кислорода и одной половины частицы азота;
так как пары воды, по замечательным исследованиям
г. Гей-Люссака, содержат равный объем водорода и
половину объема кислорода, то ее отдельная молекула
составлена из одной целой частицы водорода и одной
половины частицы кислорода» [38, стр. 25]. Подобные же,
совершенно правильные рассуждения приведены и для
частиц закиси азота и аммиака.
Исходя из пространственных соображений, Ампер
считал, что частицы кислорода, азота и водорода построены
из четырех молекул. Вода, по его мнению, должна состоять
из четырех молекул водорода и двух молекул кислорода,
селитреный газ — из двух молекул азота и двух молекул
кислорода и т. д.
$8

А. М. АМПЕР
Взгляды Авогадро и Ампера не были поддержаны
химиками. Это отчасти объясняется тем, что атомистическая
теория в ее применении к химии в рассматриваемый нами
период находилась еще в стадии становления.
Накопившиеся экспериментальные факты довольно часто
находились в противоречии между собой, и многим рядовым
химикам было трудно решить, каким теоретическим
взглядам следует отдать предпочтение. Некоторые химики, в
том числе и многие выдающиеся ученые, например, Вол-
ластон, Дэви, Бертолле, предпочитали пользоваться
пропорциональными числами.
С іцэугой стороны, ученые, возглавлявшие
теоретическую химию, — Дальтон и Берцелиус — не могли
принять эти новые взгляды, так как они противоречили их
собственным мнениям, имевшим, как им казалось,
гораздо большие основания.
59

Возникновение химической атомистики
и русские ученые
Химическая атомистика довольно быстро проникла и
в Россию.
В начале XIX в. русские химики добились
значительных успехов. Об этом свидетельствуют работы Т. Е. Ло-
вица, В. М. Севергина, Я. Д. Захарова, Ф. И. Гизе,
А. Н. Шерера и др. Однако существенного вклада в
развитие атомистики в то время русские ученые не внесли.
Можно говорить лишь об атомистических представлениях
некоторых ученых, о пропаганде этих представлений и в
известной мере о применении атомистики в некоторых
исследованиях.
В развитии атомистических представлений в России
необходимо различать два периода.
Первый относится к началу XIX столетия, когда
атомистика Дальтона еще не была известна русским ученым
и когда атомистические взгляды имели умозрительный
характер. Речь идет о работах Гизе, Шерера, Прокопови-
ча-Антонского.
После 1808 г. эти натурфилософские рассуждения о
делимости материи приняли значительно меньшие
размеры, и в 1813 г. в учебнике Гизе «Всеобщая химия для
учащих и учащихся» [39] появилось первое изложение
трудов Дальтона, Берцелиуса, Гей-Люссака. С этого
времени начинается второй период, характеризующийся
пропагандой идей новой атомистической теории и
применением ее к исследованиям в области неорганической, а
затем и органической химии.
Из натурфилософских атомистических представлений
того времени очень характерны взгляды,разделяемыеА. А.Про-
коповичем-Антонским (1762—1848), профессором
Московского университета по кафедре энциклопедии и натуральной
истории. Начиная с 1788 г. он издавал «Магазин
натуральной истории, физики и химии». В первом томе этого
журнала, содержащем статьи французских ученых Макке-
ра, Бомара и Сиго де ла Фон, вызывает интерес
высказывание о пределе делимости материи. «Одни говорят, что тела,
или вещества, делимы до бесконечности; другие, напро^
тив того, утверждают, что сия делимость уничтожается,
когда тела будут разделены до некоторой известной точки.
W

С одной и другой стороны есть весьма хорошие причины
для защищения и утверждения своего мнения. Не должно
удивляться сему несходству и сей противности, ни тому,
что причины, на которых основываются, суть равно
основательны с той и другой стороны; ибо сей вопрос обоюден,
и два противных мнения суть оба равно истинны, когда
их рассмотреть в надлежащем виде» [40, стр. 149]. Далее
высказывается мысль, что так как «стихии тел» не
могут быть подвергнуты разделению никакими
«химическими и механическими» действиями, то в этом смысле и
делимость тел должна иметь пределы. Но это вовсе
не значит, что тела далее неделимы, так как еще могут
быть найдены средства, позволяющие перейти этот
предел.
В другой статье этого сборника вводится понятие о
частицах тел, причем допускаются два вида частиц:
цельные части и первообразноцельные частицы. «Через
цельные части тела должно разуметь малейшие частицы,
а которые сие тело может быть приведено, не будучи
разрешено на свои начала» [40, стр. 109]. Такими частицами
являются, например, мельчайшие частицы поваренной
соли, причем они сохраняют все существенные свойства
этой соли. При делении этих частиц возникают частицы
первообразноцельные, причем происходит разрешение
тела на начала. Так, из частицы поваренной соли
возникает один атом «кислоты» и один атом «алкалической
соли».
Подобные же взгляды высказывает другой русский
ученый — А. Н. Шерер (1771—1824), профессор химии
Медико-хирургической академии. Он различает
однородные и неоднородные «части» материи [41].Однородные
«части» совпадают по свойствам с целым, из которого они
происходят, и отличаются друг от друга только по
величине. Примером однородных «частей» являются частицы
киновари. Неоднородные «части» неодинаковы по своей
природе ни с целым, из которого они взяты, ни даже
между собой, но в соответствующем соединении вместе
образуют целое. Примером неоднородных «частей» являются
ртуть и сера в киновари.
Другой русский ученый, Ф. И. Гизе (1781—1821)
также развивал аналогичные взгляды. Будучи профессором
химии Харьковского и Дерптского университетов, он
61

сыграл значительную роль в развитии отечественной
Химии и в подготовке молодых кадров химиков.
Гизе различает два вида частиц — химические и
механические «части» [42]. «Физическими, или
механическими, частями тел называются такие части, которые могут
быть отделены от всего тела механическими силами, как
удар, толчок и т. д. Поэтому они обладают полным
совпадением свойств со всем телом, от которого они
происходят» [42, стр. 55]. Химические же «части», действуя
друг на друга, образуют одну целую частицу в силу
присущего им химического сродства.
Как возникали подобные представления о частицах
материи? Прежде всего надо сказать, что в истории
атомистики подобные взгляды не являются новыми. Это,
собственно говоря, продолжение идей Бойля, Ломоносова
и ряда ученых конца XVIII в.
В начале XIX в., когда уже сложилось четкое
понятие об элементе и в известной мере о химическом
соединении, представления о частицах материи, аналогичные
изложенным выше, напрашивались сами собой.
Изложение химической атомистики в России мы
впервые находим в упомянутом учебнике Гизе [39]. Автор
излагает законы Пруста, Рихтера и некоторые правила
Берцелиуса, являющиеся развитием и конкретизацией
закона кратных отношений. Он выступает против мнения
Бертолле о том, что тела могут соединяться в любых
пропорциях. По этому поводу он пишет: «При различных
соединениях, в каковые два тела вступать способны,
некоторое постоянное между ними содержание всегда имеет
место. Самые законы сего явления совершенно объяснены
уже Дальтоном, Гей-Люссаком, Берцелиусом и другими
[39, стр. 125—126]. В этой же книге он формулирует
закон объемов Гей-Люссака и приводит таблицу,
иллюстрирующую этот закон. Здесь же он говорит, что его
собственные исследования вполне подтверждают мнение
Пруста о постоянстве состава химических
соединений.
В статье «О химической номенклатуре и о некоторых
других химических и физических вопросах» [43] Гизе
первым из русских ученых применяет учение об
определенных пропорциях для химического исследования. В этой
работе юн вслед за Дэви и в противовес Берцелиусу утвер-
62

жда?т, что соляная кислота представляет соединение
водорода и «химически простого тела» хлора, и приводит
следующее доказательство. Он рассматривает реакцию
образования соляной кислоты из элементов. Последователи
Берцелиуса считали, что в этом случае происходит
восстановление «окисленной соляной кислоты», т. е. хлора,
с образованием соляной кислоты. Применяя современный
способ выражения химической реакции, мы должны были
бы написать:
МОз + Н2 = М02 + Н20,
где М — гипотетический радикал «мурий». Гизе
совершенно справедливо указал, что выделение воды противоречит
не только весовым отношениям, но также и объемным:
«Предположение о присутствии воды в газообразной
соляной кислоте находится в явном противоречии с
подтвержденным многими фактами учением об определенных
пропорциях, по которым и могут соединяться тела,— в то
время как предположение, что газ окисленной соляной
кислоты является химически простым телом и
образует совместно с водородом соляную кислоту,
по-видимому, очень хорошо согласуется с этим учением» [43,
стр. 98].
Таким образом, Гизе в 1813 г. впервые в России начал
пропагандировать новое атомистическое учение и
применил его затем в своих собственных исследованиях.
Подводя итоги, можно сказать, что возникновение в
начале XIX столетия химической атомистики явилось
новым этапом в истории учения о прерывистом строении
материи. Для этого периода развития атомистики
характерна ее тесная связь с химией. В период зарождения
представлений о строении материи атомистические
взгляды развивались на основе самых общих наблюдений, в
новое время — главным образом, на основе
экспериментальных успехов физики; в конце XVIII в., в первой
половине и в середине XIX в. решающее значение
приобрели химические знания. В это время атомистика не только
базируется в своем развитии на достижениях химии, но
сама постепенно становится мощныморудием прогресса науки.
Химическая атомистики была связана со многими
теоретическими представлениями в химии. В то же время она
оказала непосредственное влияние на развитие химиче-
63

ского эксперимента. Под ее влиянием в первой половине
XIX в. возникли многие методы количественного
анализа. Кроме того, стремление проверить некоторые
теоретические представления, связанные с атомистикой,
привело к усиленному изучению свойств новых химических
соединений.
Литература
1. С. А. Погодин. Антуан Лоран Лавуазье — основатель
химии нового времени. «Усп. химии», 1943, т. 12, вып. 5,
стр. 3^9.
2. A. L. Lavoisier. Traite elementaire de chimie presente
dans unordre nouveauet d'apres les decouvertes modernes.
Paris, 1789. Цит. по кн.: Я. Г. Л о p ф м а н. Лавуазье. М.— Л.,
Изд-вп АН СССР, 1948, стр. 301.
3. Ю. И. Соловьев. Очерки истории фиэико-химического
анализа. М., Изд-во АН СССР, 1955.
4. R. A. Smith. Memoir of John Dalton and history of the atomic
theory up to His time. London, 1856.
5. W. H i g g i n s. A comparative view of the phologistic and
antiphlogistic theories, with inductions. London, 1789. Цит. по
кн.: Е. R. Atkinson. The atomic hypothesis of William
Higgins. J. of chemical education, 1940, vol, 17, № 1, p. 3,6,
6. Г. И Г е с с. J. pr. Ch., 1841, Bd. 24, S. 420.
7. Ш. А.. В ю p ц. Гипотезы и развитие атомов. Киев, 1889.
8. I. В. R і с h t е г. Anfangsgriinde der Stochiometrie Oder Mes-
skunst chemischer Elemente. 1792—1793. Цит. по кн.:
Ш. А. В ю p ц. Гипотезы и развитие атомов. Киев, 1889, стр.
11, 13—14.
9. I. В. R і с h t е г. Ueber die neueren Gegenstande der Chemie,
Bd. 4, Breslau, 1795.
10. C. L. В e r I h о 11 e t. TJher die Gesetze der Verwandschaft
in der Chemie. Berlin, 1802. Цит. по кн.: Ш. А. В ю р ц.
Гипотезы и развитие атомов. Киев, 1889, стр. 13—14.
11. Ф. Энгельс. Диалектика природы. М-, Госполитиздат,
1952.
12. Н. Е. R о s с о е, A. Harden. A new view of the origin of
Dalton's atomic theory. London, 1896.
13. Дж. Дальтон. Сборник работ по атомистике. Л., Гос-
химиздат, 1940.
14. J. Dalton. A new system of chemical philosophy, part.
1—2. Manchester, 1808—1810.
15. Из дневников Дальтона. Цит. по кн.: Дж. Дальтон.
Сборник работ по атомистике. Л., Госхимиздат, 1940, стр. 144.
16. Б. М. Кедров. Атомистика Дальтона. М.—Л.,
Госхимиздат, 1949.
17. Th. Thomson. A System of Chemistry, vol. p. Edinburgh,
1807. Цит. по кн.: С. К а н и и ц ц а р о. Обзор развития
понятий об атоме, частице и эквиваленте и различных систем
формул. Киев, 1873, стр. 16.
64

18. Th. T h о ш s о n. J. of natural philosophy, chemistry, a.
the arts, 1808, vol. 21, p. 14, 86.
19. Th. Thomson. The history of chemistry, vol. 2. London.
1831.
20. W. H. W о 1 1 a s t о n. J. of natural philosophy, chemistry a.
the arts, 1808. vol, 21, p. 164.
21. С L. В e r t h о 1 1 e t. Memoires de physique et d'e chimie de
la Societe d'Arcueil. 1809, t. 2, p. 470.
22. I. I. Berzelius. Ann. Ph., 1811, Bd. 37, S. 249, 415.
23. I. I. Berzelius. Ann. Ph., 1811, Bd. 38, S. 161.
24. I. I. Berzelius. Annals of philosophy, 1813, vol. 2, p. 276,
351.
25. I. I. Berzelius. Annals of philosophy, 1813, vol. 2, p. 443;
1814, v. 3, p. 51.
26. I- I. Berzelius. J. Ch. Ph., 1814, Bd. 11, S. 419; 1815,
Bd. 13, S. 240.
27. И. Зацепин. «Новый магазин естественной истории,
физики, химии и сведений экономических, издаваемый И. Дви-
губским», ч. 2. 1824, стр. 85.
28. A. A v о g a d г о. Journal de physique, de chimie, d'histoire
naturelle et des artes par delametherie, 1814, t. 78, p. 131.
В кн.: Opere scelte di Amedeo Avogadro. ToriDo, 1911, p. 59.
29. I. I. Berzelius. Annals of philosophy, 1814, vol. 4, p. 323.
см. также: Neues Journal der Pharmacie, 1817, Bd. 1, S.
130.
30. J. L. G а у - L u s s a c. Memoires de physique et de chimie
de la Societe d'Arcueil, t. 2, 1809, p. 206.
31. I. I. Berzelius. Annals of philosophy, 1813, vol. 2, p.
276, 351.
32. A. Avogadro. Journal de physique par Delametherie, 1811,
t. 73, p. 58.
33. A. Avogadro. Ostwald's Klassiker der exakten Wissen-
schaften, № 8, Leipzig, 1889.
34. C. G г а е Ь e. Der Entwicklungsgang der Avogadroschen Theorie.
J. pr. Ch., 1913, Bd. 87, S. 145.
35. A. Avogadro. Memoirie della Reale Accademia della
Scienze di Torino, 1821, t. 26, p. 1. В кн.: Opere scelte di
Amedeo Avogadro. Torino, 1911, p. 121.
36. A. Avogadro. Memoirie della Reale Accademia della
Scienze di Torino, 1821, t. 26, p. 440. В кн.: Opere scelte di Amedeo
Avogadro. Totino, 1911, p. 478.
37- G. W. А. К a h 1 b a u m. Monographien aus der Geschichte
der Chemie, Bd. 7. Leipzig, 1903.
38. A. M. A m p ё r e. Ostwald's Klassiker der exakten Wissen-
schaften, № 8. Leipzig, 1889.
39 Ф. И. Г и 3 е. Всеобщая химия для учащих и учащихся, ч. I.
Харьков, 1813.
40. «Магазин натуральной истории, физики я химии». М., 1788.
41. А. Н. Ш е р е p. Grundriss der Chemie. Tubingen, 1800.
42. Ф. И. Г я з е. Lehrbuch der Pharmazie..., Bd. I, Alth .1. Riga,
1806.
43. Ф. И. Г и з е. Ann. Ph., 1815, Bd. 50, S. 95.
6 в. И. Куриной

Глава третья
АТОМИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ
БЕРЦЕЛИУСА
Идеологическая борьба вокруг вопроса
о строении материи
йачиная с 20-х годов XIX в. борьба между
сторонниками атомистической теории и приверженцами учения
о непрерывном строении вещества велась, в основном,
в двух направлениях. Во-первых, по-прежнему
продолжалась борьба с динамической теорией, которая по мере
развития атомистики находила в среде химиков все
меньшую и меньшую поддержку. Во-вторых, развернулась
борьба с другим направлением учения о непрерывности
вещества — с эмпирическим подходом к стехиометриче-
ским законам, получившим в первой половине XIX в.,
особенно в 40-х и 50-х годах, большое распространение
среди химиков.
Самым ярым сторонником динамизма в начале XIX
столетия выступил Гегель. В своей «Науке логики»,
вышедшей в 1812 г., он попытался многие физические и
химические явления, в том числе и стехиометрические
законы, представить как вполне согласующиеся с
динамической теорией. Среди последователей динамического
взгляда на строение материи следует упомянуть также
Фишера и немецкого химика Озанна (работавшего одно
время в России).
Типичным представителем динамического учения в
России был профессор физики Московского университета
шеллингианец М. Г.Павлов. В статье «О
полярно-атомической теории в химии» [1] он постарался выхолостить
66

материалистическое содержание атомистической теории
Дальтона—Берцелиуса. Учебник физики, появившийся
несколько позднее [2], наиболее ясно свидетельствовал
об идеалистических взглядах автора, отрицавшего атомы
и считавшего, что «вещество не что другое есть как сила,
расширительная и сжима тельная, ограниченные взаимно»
[2, т. 1, стр. 286].
Второе направление в учении о непрерывности
вещества, провозглашавшее эмпирический подход к стехиомет-
рическим законам, также отрицало объективное
существование атомов. Основоположники этого направления
вместо понятия атомного веса ввели понятие об
эквивалентных количествах различных веществ6.
Сторонниками представлений об эквивалентах в
учении о химических пропорциях были многие ведущие
химики, в том числе Ж. Л. Гей-Люссак, Г. Дэви, Л. Ж. Те-
нар, В. Г. Волластон, Л. Гмелин, в той или иной мере
отрицавшие атомистическую теорию. Так, известный
английский химик Гемфри Дэви в учебнике «Элементы
теоретической химии» писал: «Г. Хиггинс предположил,
что вода составлена из одной частицы кислорода и одной
водорода, а г. Дальтон — из их атомов; но в учении о
пропорциях, выведенном из фактов, нет надобности
рассматривать соединение тел ни как сложение неделимых
далее частиц, ни даже как постоянное объединение одной
с одной, одной с двумя, одной с тремя пропорциями...
8 В рассматриваемый исторический период понятие
эквивалента существенно отличается от современного понятия. В то время
представление об эквиваленте было чисто эмпирическим. Но так
как химические элементы образуют соединения в различных
пропорциях, возникало затруднение в выборе их эквивалентов. Это
затруднение было решено следующим образом. За основу системы
эквивалентов принимался эквивалент кислорода, и все
химические элементы сравнивались с ним. Если было несколько
кислородных соединений, какого-либо элемента, то эквивалент выбирался
так, чтобы избежать двойных атомов этого элемента в формулах
соответствующих кислородных соединений. Таким образом, в
основу системы эквивалентов был положен принцип упрощения
различных стехиометрических расчетов и, в частности, упрощения
формул химических соединений. Однако и этот принцип довольно
часто нарушался, так как сторонники учения об эквивалентах
иногда принимали во внимание аналогию химических и
физических свойств элементов и их соединений при выборе формул
последних..
67
Б*

только наш числовой способ выражения следует
применять для изложения результатов эксперимента»
[3, стр. 114].
Другой английский химик, Волластон (одним из
первых изложивший учение об эквивалентах) также
игнорировал атомистическую теорию. «Я не пытаюсь выразить
число согласно атомистической теории, а руковожусь
только практическим смыслом и рассматриваю учение о
простых факторах, на чем основывается атомистическая
теория, лишь как мощное вспомогательное средство для
определения количеств, которые могут соединяться по
первоначальным законам Рихтера» [4, стр. 1].
Некоторые сторонники учения об эквивалентах,
отрицая существование атомов, в той или иной степени
допускали динамическую теорию. Типичной является точка
зрения немецкого химика Гмелина, который допускал,
что материя образована двумя взаимно
противоположными силами.
Мы не будем рассматривать особенности системы
эквивалентов Дэви, Гей-Люссака и Тенара, а
остановимся подробно лишь на системах Волластона и
Гмелина, которые очень характерны для первой половины
XIX в.
Одну из первых таблиц химических эквивалентов дал
п 1814 г. Волластон [4]. В основу этой таблицы
(воспроизводимой ниже) был положен эквивалент кислорода,
принятый за десять единиц.
Водород 1,32 Аммиак 21,5
Кислород 10,00 Окись натрия . . . 39,1
Вода 11,32 Натрий ...... 29,1
Углерод 7,54 Окись калия .... 59,1
Углекислота . . . . 27,54 Калий 49,1
Сера 20,00 Известь 35,46
Серная кислота ... 50 Кальций 25,46
Фосфор 17,4 Карбонат натрия . . 66,6
Фосфорная кислота 37,4 Бикарбонат натрия 105,5
Ааот 17,54 Карбонат кальция 63
Азотная кислота . .67,54 Нитрат натрия. . .106,6
Для определения численного значения химических
эквивалентов Волластон сравнивал количества различи
68

ных веществ, реагирующих друг с другом или с
определенным количеством третьего вещества. Иногда ему
приходилось прибегать к некоторым допущениям. Так, он
предположил, что в углекислоте на один эквивалент
углерода содержатся два эквивалента кислорода. Зная,
что отношение кислорода к углероду в углекислоте
составляет 20 : 7,54, он принял эквивалент углерода,
равный 7,54, а вес сложного атома углекислоты —
27,54.
При выводе своих формул Волластон в известной мере
руководствовался правилом Берцелиуса о том, что в
средних солях кислород кислоты является целым кратным
кислорода основания. Поэтому он почти всегда принимал
в основании один эквивалент кислорода. Волластон
придерживался также того положения, что средняя соль
образована одним атомом кислоты и одним атомом
основания.
Найдя опытным путем, что 27,54 части угольной
кислоты соединены с 35,46 части извести, он получил тем
самым эквивалентный вес сложного атома извести. Вычтя
отсюда эквивалент кислорода, он получил эквивалент
кальция. Подобным же путем были получены
эквиваленты многих других металлов.
Зная, что один эквивалент углекислой извести может
прореагировать только с одним эквивалентом какой-либо
кислоты, и вычитая из эквивалента получившейся соли
эквивалент извести, он получал эквивалентные веса
различных кислот, которые в свою очередь давали
возможность определить эквиваленты содержавшихся в них
элементов.
В 40-х и 50-х годах XIX в. учение об эквивалентах
было продолжено немецким химиком Л. Гмелином (1788—
1853). Из химиков того времени Гмелин больше других
способствовал распространению учения о пропорциях. Во
всех изданиях своего классического руководства по
химии он настойчиво пропагандировал свои
«пропорциональные числа» (в ранних изданиях [5] Гмелин называл их
«весами смесей», а начиная с 1843 г. [6] — атомными
весами). Параллельно он во всех изданиях излагал
атомистическую теорию и динамическое учение. В то же время
Гмелин не высказывался определенно в пользу какой-либо
из этих теорий.
69

Принятая Гмелином система «атомных весов»
принципиально ничем не отличалась от системы эквивалентов
Волластона. Так же как и Волластон, он
руководствовался принципом упрощения стехиометрических расчетов.
В результате этого он вынужден был рассматривать два
атома водорода, хлора, брома, йода, азота, фосфора,мышья
ка, сурьмы, калия, натрия, лития в качестве одного
эквивалента (по Гмелину — атома) этих элементов. За основу
он принимал «атомный вес» кислорода, и поэтому
«атомные веса» всех перечисленных элементов были вдвое
больше современных атомных весов.
Другие последователи эквивалентного учения брали
за основу «атомный вес» водорода, и так как последний
был вдвое более современного, то все «атомные веса»,
кроме перечисленных выше, становились вдвое менее
современных атомных весов.
Соответственно своим соединительным весам Гмелин
выразил и формулы химических соединений. Приводим
некоторые из них.
Вода — НО Азотная кислота — NOsHO
Аммиак — NHS Фосфорная кислота — РОб-ЗНО
Едкое кали — КО НО
В системе эквивалентов Гмелина «атомные веса» не
подчинялись закономерностям, связанным с
современными атомными весами. Нарушалось правило изоморфизма,
не были объяснены газовые законы и закон теплоемкостей
Дюлонга и Пти.
В рассматриваемый исторический период против
динамической теории выступил И. Я. Берцелиус, В
классической работе «Опыт теории химических пропорций» [7,
8] он прямо указал, что динамические представления
чужды истинному знанию.
«Умозрительная философия некоторых немецких школ
создала в применении к науке, не без известного
предчувствия, новую систему, которую она назвала динамической,
так как последняя приняла утверждение, что материя
является продуктом двух противоположно
направленных сил (одной притягательной и другой — отталкива-
тельной) и что если бы первая из сил преодолела
полного

стью другую, материя всей вселенной собралась бы в одну
математическую точку. Эта теория принимает, что тела
в моменты их химического взаимодействия проникают
друг в друга и что при этом проникновении происходит
нейтрализация свойств соединенных тел, которая
наступает в большинстве соединений. И как раз из-за этого
представления открытия химических пропорций можно
было ожидать менее всего тогда, когда начали замечать и
ставить вне сомнения их проявления; и вероятно эти
пропорции совершенно вышли бы из поля зрения химиков
под влиянием так называемой динамической теории,
особенно в направлении, которое она приняла в последние
три десятилетия» [8, стр. 21].
В России против динамического учения выступили
профессор Московского университета А. А. Иовский [9] и
профессор Харьковского университета В. И. Лапшин [10].
В учебнике «Начальные основания химии» [И] и в
работах «Химические уравнения» [12] и «О химических
пропорциях» [13] Иовский подробно изложил труды
основоположников химической атомистики.
Иовский неоднократно выступал против динамической
теории. Он писал: «Нет вещества без силы и нет силы без
вещества в видимой нами природе» [14, стр. 3]. В другой
работе он прямо выступал против идеалистических теорий,
отрицающих атомистическое учение. В частности, об
идеалистической скетеме Лейбница он писал: «Он
(Лейбниц.— В. К.) утверждал, что последние начала веществ
суть атомы и что сии атомы не имеют никакого
протяжения: сколько ложных заключений проистеклииз такового
мнения!» [13, стр. 77].
Профессор физики Лапшин в учебнике «Опыт
систематического изложения физики» [15] осудил динамическую
систему и указал на большое преимущество
атомистических представлений. «Атомистическая система с
возможной основательностью и точностью объясняет явления,
которые представляют нам физические тела, и не
пускается без помощи опыта в область фантазии» [15, стр. 1781.
Учение об эквивалентах, которое в завуалированной
форме протаскивало идею о непрерывном строении
вещества, также получило отпор со стороны многих
сторонников атомистической теории, во главе которых стал Бер-
ц?лиус.
71

Система атомных весов, применявшаяся
Берцелиусом до 1826 года
Развитие химической атомистики в 20-х и 30-х годах
XIX века тесно связано с именем Берцелиуса. В этой
области он добился замечательных результатов. Так,
установленная им в 1826 г. система атомных весов и формул
для многих элементов и химических соединений (и
исправленная затем в незначительной степени французским
ученым А. В. Реньо) была самой совершенной из всех систем
того времени и лишь в незначительной степени
расходится с современной.
В отличие от сторонников учения об эквивалентах Бер-
целиус стремился создать в химии стройную систему,
которая позволила бы не только объяснить известные
факты, но и предвидеть новые. Как будет показано в
дальнейшем, это до некоторой степени ему удалось.
Успех Берцелиуса в области теоретического познания
объясняется, в частности, тем, что он старался не
пропустить ни одного экспериментального факта, вносящего
что-либо новое в развитие химии. В этом отношении
большие трудности возникли у него в связи с тем значением,
которое он придавал дуалистической системе 7. Многие
выводы, которые напрашивались сами собой, но
противоречили дуалистическим взглядам, были отвергнуты
Берцелиусом без малейшего колебания. Так произошло,
например, с гипотезой Авогадро об одинаковом числе молекул
7 Дуалистическая система, начало которой положил
Лавуазье, рассматривала химическое соединение как вещество
двойственного (дуалистического) состава. Благодаря развитию в напрле
XIX в. электрохимической теории, причину такой
двойственности соединений стали видеть в противоположности
электрических зарядов атомов, из которых эти соединения состоят. Бер-
целиус считал, что атомы всех химических элементов несут
определенный заряд, положительный или отрицательный. Эти
простые атомы (единичные атомы химических элементов) соединяются
в сложные атомы, которые являются мельчайшими частицами
химических соединений. Так, Берцелиус считал, что окись натрия
NaO состоит из электроположительного натрия и
электроотрицательного кислорода, а сернокислый натрий NaO-SOs—из
электроположительной окиси натрия и электроотрицательной серной
кислоты. Б?рцелиус принял, что при соединении атомов не
происходит полной нейтрализации зарядов, так что вновь образованный
сложный атом может вступить в новое соединение.
72

И. Я. БЕРЦЕЛИУС
(или, по Берцелиусу, сложных атомов) в равных объемах.
Берцелиус неоднократно приходил к подобным же
выводам, но вынужден был отвергнуть их, так как в
противном случае пришлось бы согласиться с мнением, что
возможно соединение и деление атомов с одним и тем же
электрическим зарядом.
Атомистические и дуалистические представления
составили основу химической системы Берцелиуса. По
этому поводу он писал: «Согласно атомистическому
представлению, которое мы называем корпускулярной теорией,
никакое соединение не может иметь места, кроме как
соположение атомов, основывающееся на своеобразной силе,
которая вызывает химическое соединение между
разнообразными атомами и механическую связь между
однородными атомами» [8, стр. 27].
«Все химические соединения основываются на двух
противоположно направленных силах, на положительном и
отрицательном электричестве, поэтому каждое соединение
должно состоять из двух составных частей, которые соеди-
73

няются благодаря электрохимической реакции, так как
отсутствует третья сила. Из этого следует далее, что
каждое сложное тело, содержащее малое количество
составных частей, может быть разделено на две части, из
которых одна положительная, другая — отрицательная. Так,
например, сернокислый натрий состоит не из серы,
кислорода и натрия, а из серной кислоты и натра, каждые из
которых опять могут быть разложены на
электроположительные и электроотрицательные части» [8, стр. 103].
Свою химическую систему Берцелиус все время
совершенствовал. Особенно резко изменилась эта система в
1826 г., когда под влиянием открытия Дюлонгом и Пти
закона теплоемкостей, а также открытия Митчерлихом
изоморфизма, Берцелиус был вынужден разделить
многие атомные веса пополам и в соответствии с этим
изменить многие химические формулы. Поэтому работы Бер-
целиуса в области химической атомистики следует
разделить на два периода: до 1826 года и после него.
С некоторыми исследованиями Берцелиуса мы уже
познакомились в главе II. Они послужили основой его
будущей системы формул и атомных весов элементов и
химических соединений. Однако первая таблица атомных
весов, опубликованная им в 1814 г., была в основном
ошибочна. Значительно больший интерес представляют
несколько более поздние исследования Берцелиуса, на
которых мы и остановимся.
В табл. 4 сопоставлены атомные веса Берцелиуса,
относящиеся к 1818 и 1820 гг. [8, 16], с современными
атомными весами8. Таблица иллюстрирует развитие
атомистической теории в работах Берцелиуса, опубликованных
до 1826 г.
Познакомимся с теми идеями, которыми
руководствовался Берцелиус при выводе своих атомных весов и
соответствующих им химических формул. Мы будем
пользоваться главным образом его фундаментальной работой
«Опыт теории химических пропорций» [7, 8].
Наибольшее значение в этом отношении Берцелиус
придавал уже известному нам правилу, выражающему
отношение между кислородом кислоты и основания в средней
8 Современные атомные веса взяты из «Справочника химии» [17]
и пересчитаны на атомный вес кислорода, принятый за 100,
74

Таблица 4
Элементы
Современные
атомные веса
при О=Ю0
Атомные веса Берцелиуса
1818 г.
100
6,300
87,550
75,062
67,62
56,33
168,7
175,4
193,6
200,41
118,7
221,61
793,25
43,37
143,73
244,35
250,5
547,7
858,50
1295,1
152,0
408,6
• 702,56
397,14
674,50
1254,8 •
366,8
368,4
679,4
349,1
343,3
643,19
1220,2
325,1
100
6,6338
175,63
75,33
69,655
662,56
342,33
296,42
392,3
201,16
75,03
442,65
1566,7
255,63
581,84
979,83
512,06
1094,6
1713,86
2589
316,72
806,45
791,39
2703,21
2531,6
739,57
738
1407,5
678,43
711,57
1500,1
1215,23
703,64
15

Таблица 4 (окончание)
Элементы
Современные
атомные веса
при О=100
Атомные веса Берцелиуса
1818 г.
1820 г.
Молибден
Вольфрам
Тантал .
Уран . .
Золото .
Олово .
Мышьяк
Сурьма
Висмут .
Селен .
Теллур .
Церий .
Иттрий .
599,7
1149,5
1130,5
1427,9
1232
741,87
468,2
761,0
1306,25
493,5
797,6
875,8
555,7
596,8
1207,69
36,4616
3146,86
2486
1470,58
940,77
1612,9
1773,8
495,91
806,45
1149,44
805,14
596,8
1207,689
1823,15
3146,86
2486
1470,58
940,77
1612,9
1773,8
495,91
806,45
1149,44
805,14
соли. «Если электроотрицательный окисел соединяется с
электроположительным, то в их нейтральном соединении
кислород первого является целым кратным кислорода
последнего, и наблюдается с очень небольшими
исключениями, что это кратное отношение является точно числом,
выражающим количество кислородных атомов,
найденное другим путем» [8, стр. 126].
Исключением из этого правила являлись кислоты
фосфора и мышьяка: отношение кислорода кислоты к
кислороду основания оказалось равным 5 : 2. Действительное
отношение составляет 5 : 3, так что Берцелиус допустил
здесь ошибку, которая объясняется тем, что он
исходил из анализа кислых, а не средних солей. Азотная
кислота также представляла исключение из общего
правила.
Это правило сразу давало количество атомов
кислорода в кислоте вне зависимости от того, сколько атомов
кислорода находилось в основании. Чтобы выразить эту
зависимость в формулах вещества, Берцелиус принял, что один
атом кислорода основания приходится на один атом кисдо-
76

ты9. Зная количество атомов кислорода в кислоте, уже
легко было вывести атомный вес элемента, входящего в состав
кислоты. Затруднение возникало лишь в том, принять ли
в формуле кислоты один или несколько атомов «горючего
элемента» (в этом отношении Берделиус пользовался
другими правилами, на которых мы остановимся ниже).
В качестве примера приведем определение атомного
веса серы.
Берцелиус установил, что 100 г свинца поглощают
7,725 г кислорода, образуя окись свинца. 107,725 г окиси
свинца насыщаются 38,715 г серной кислоты, в
результате чего получается 146,44 г сернокислого свинца. Так как
серная кислота состоит из 23,175 г кислорода и 15,54 г
серы, то отсюда следует, что в ее сложный атом входят
три атома кислорода. Атомов серы здесь может быть и
несколько. Однако сопоставление окислов серы, а также
аналогия в уменьшении объема при химических реакциях
с газообразными элементами говорят в пользу одного
атома. Зная, таким образом, процентный и атомный состав
серной кислоты, можно определить атомный вес серы,
равный 201,165.
Подобным образом были определены атомные веса
многих элементов, в том числе азота, углерода, бора,
кремния, фосфора, молибдена, хрома, вольфрама, мышьяка,
сурьмы, селена, теллура, тантала, формулы кислот
которых были соответственно: NsOs, СОг, ВОг(ВгОз), ЭіОз
(SiOs), POe(P«Oe), МоОз (МоОз), СгОв(СгОз), W03(W03),
As06(As208), Sb06(Sb206), Se03(Se03), Те02(Те02), ТаО
(TasOe). При написании формул Берцелиус вместо
значков кислорода ставил точки в количестве,
соответствующем числу атомов кислорода. Например, состав
углекислого газа выражался формулой С.
Рассмотрим приведенные формулы и атомные веса
входящих в них элементов. Прежде всего бросается в глаза,
что формула азотной кислоты содержит два атома азота,
в то время как формулы кислот фосфора, мышьяка и
сурьмы — всего лишь один. Причиной этого был закон
объемов Гей-Люссака, в соответствии с которым Берцелиус
принял, что в азотной кислоте имеются два атома азота.
9 Так, формулы сернокислых солей закиси и окиси меди
Берделиус написал в виде CuOSOa и Cu022SOa- Атомный вес меди здесь
вдвое больше современного.
77

По аналогии с азотом он допускал с некоторой
вероятностью и двойные атомы фосфора, мышьяка и сурьмы,
однако решительный шаг в этом направлении он сделал
несколько позже10.
Некоторые атомные веса были определены совершенно
правильно, в том числе атомные веса азота, углерода,
молибдена, селена, теллура. В отношении азота надо
отметить, что Берцелиус еще в 1820 г. сомневался в
правильности формулы N2O5, так как не был убежден в
элементарной природе азота; он выражал азотную
кислоту формулой N06, а азот формулой N0. Дело в том, что
Берцелиус считал все основания содержащими кислород.
Следовательно, и аммиак не мог представлять исключение
из этого правила, и Берцелиус определил его формулу как
NOHe. Необходимо иметь в виду, что формула N0 в
полном согласии с законом объемов Гей-Люссака выражала
двойной атом азота. Атомный вес хрома был также вдвое
больше современного; это был тот редкий случай, когда
Берцелиус отступил от своего излюбленного
правила, приняв формулу хромовой кислоты СгОв, хотя
количество кислорода кислоты в нейтральной соли было
втрое больше количества кислорода в основании. Здесь
он отдал предпочтение сопоставлению хромовой кислоты
с низшей степенью окисления хрома — окисью хрома,
формулу которой он записал как Сг03. Допустить же,
что в окиси хрома имеются два атома металла, он не
хотел, так как в то время он считал существование двойных
атомов чрезвычайно редким явлением.
Неправильно были определены также атомные веса
кремния, бора и тантала. Возникшие здесь ошибки
объясняются большой трудностью анализа соединений бора
и кремния.
Второе правило, которым Берцелиус очень охотно
пользовался при выводе формул химических соединений,
состояло в следующем: «Если горючий радикал может
соединяться с кислородом во многих отношениях, то эти
отношения исследуются, сравниваются друг с другом, и
10 В 1821 г. Авогадро высказался в польву атомного состава
соединений мышьяка и сурьмы, соответствовавшего правильным
атомным весам этих элементов. Этот вывод Авогадро сделал,
сопоставляя пропорции элементов в азотной и мышьяковой
кислотах [18, стр. 247].
78

результат исследования приводится к возможно меньшему
числу атомов» [8, стр. 124]. При этом Берцелиус допускал
возможность ошибки вследствие того, что трудно сделать
выбор между формулами ЭО, 90s и ЭгО, ЭгО*11.
При помощи этого правила определялись атомные
веса родия, платины, золота, ртути, меди, кобальта, олова,
свинца, железа, марганца, церия. Были установлены
следующие формулы окислов этих элементов: RhCb (Rh2Os),
Pt02(Pt02),PtO(PtO),Au03(Au203),AuO(Au20),Hg02(HgO),
HgO(Hg*0), Cu02(CuO), CuO(Cu20), СоОз(Со203),
CoOs(CoO), Sn04(Sn02), SnO»(SnO), PbOl(Pb02),Pb02(PbO),
FeOa (Fe203), FeOz(FeO), Mn04 (Mn02), Mn0s(Mm03),
Mn02(MnO), СеОз(СегОз), Ce02(Ce203). Атомные веса всех
этих элементов (за исключением платины) были
определены неверно; впрочем, Берцелиус и сам предполагал
возможность ошибки.
Очень часто Берцелиус применял это второе правило
совместно с другими «законами», которыми он
пользовался при выводе своих химических формул, например
при определении атомного веса хрома.
Второе правило он использовал также для контроля
уже принятых формул, например окислов азота, серы и др.
Если это было необходимо, он вместо кислородных
соединений пользовался сернистыми соединениями. Чаще
всего это были случаи, когда два приведенных выше
правила не давали ему оснований для вывода формул
химических соединений. В частности, изучение сернистых
соединений помогло ему в установлении атомного веса
олова, когда одни только кислородные соединения не давали
возможности сделать определенный вывод.
При выводе формул Берцелиус придавал большое
значение аналогиям. Особенно наглядно можно это
продемонстрировать на примере окислов металлов, формулу
которых он выражал как МеОг. Изучая различные
степени окисления металлов, Берцелиус пришел к выводу,
что у ряда элементов наиболее энергичными основаниями
являются окислы типа МеОг. Формулы подобного типа
были приписаны и другим сильным основаниям, хотя
достаточных данных для такого выбора не было. Сюда
были причислены окислы магния, кальция, стронция,
11 Здесь Э — элемент.
79

бария, лития, натрия, калия, иттрия, кадмия, цинка,
висмута, серебра, палладия. По этим формулам были
определены их атомные веса.
Атомные веса бериллия и урана были установлены
совершенно неверно. Для окиси бериллия была не только
дана неправильная формула ВеОз (так как Берцелиус
считал, что в минералах, содержащих бериллий, окись
бериллия соединяется с тремя атомами кислоты), но и
анализ окиси был проведен неверно. Исследования Ар-
федсона, на которых основывался Берцелиус для вывода
атомного веса урана, были ошибочны (об этом будет
сказано ниже).
Другое положение, которое Берцелиус использовал
довольно часто для вывода химических формул, соетбяло в
применении закона объемов к простым телам. На
основании этого закона Берцелиус вывел следующие формулы.
Совершенно правильно была принята формула воды
НгО. Формулы соединений азота были следующие: N0*2—
закись азота, NOe — окись азота, NOe — азотная
кислота, N04— азотистая кислота, NOH6 — аммиак. Если при
этом учесть, что N0 выражает у Берц?лиуса двойной
атом азота, то правильность его формул становится
очевидной.
Хлор он не считал простым телом, хотя вполне
допускал такую возможность и выражал его двойной атом
формулой М03. Все кислоты, по Берцелиусу, должны
являться кислородсодержащими соединениями; в
результате этого соляная, фтористоводородная и иодистоводо-
родная кислоты получили формулы МОг, FOa, Юг
(имеются в виду их ангидриды). Из «теории объемов» вытекало,
что М03 следует рассматривать как двойной атом хлора.
Формулы для соединений хлора были следующие: М04—
окись хлора, Ва0г(М0г)2 — хлористый барий и т. д.12
Фтор в то время не был получен в свободном состоянии,
и предположение об его атомном весе основывалось на
допущении формулы ангидрида плавиковой кислоты FCh,
12 Близкий к современному атомный вес хлора был впервые
предложен в 1821 г. Авогадро. Исходя из элементарной природы
хлора и из своей молекулярной гипотезы, Авогадро принял его
атомный вес 36, 124 при атомном весе водорода, равном 1 [18,
стр. 172]. Он предложил правильный атомный состав
кислородсодержащих соединений хлора.
80

где F представляет так называемый «фторикум»—радикал
фтористоводородной кислоты. Сам фтор должен был бы
иметь формулу F03; впрочем, Берцелиус еще не делал
такого предположения (в таблице приведен атомный вес
«фторикума», основанный к тому же на неверном анализе).
Атомный вес йода, вычисленный на основе атомного
веса йодистоводородной кислоты, получился вдвое
больше современного. Сам Берцелиус приводит атомный вес
«иодикума», равный 1266,7.
Атомные веса и формулы Берцелиуса
после 1826 года
Французские ученые П. Л. Дюлонг и А. Г. Пти
опубликовали в 1819 г. мемуар «Исследование некоторых
важных пунктов теории теплоты» [19]. В этой работе они
сформулировали очень важный закон: «Атомы всех
простых тел имеют совершенно одну и ту же теплоемкость»
[19, стр. 405]. Была также приведена таблица,
иллюстрирующая этот закон (табл. 5).
Таблица 5
Элементы
Удельная
теплоемкость
0,0288
0,0293
0,0298
0,0314
0,0514
0,0557
0,0927
0,0912
0,0949
0,1035
0,1100
0,1498
0,1880
Относительный
вес атома
13,30
12,95
12,43
11,16
7,35
6,75
4,03
4,03
3,957
3,69
3,392
2,46
2,011
Произведение веса
каждого атома на
соответствующую
теплоемкость
0,3830
0,3794
0,3704
0,3740
0,3779
0,3759
0,3736
0,3675
0,3755
0,3819
0,3731
0,3685
0,3780
6 В. И. Куринной

Здесь теплоемкость воды и атомный вес кислорода
приняты за единицу.
Мы видим, что атомные веса, приведенные Дюлонгом
и Пти, не соответствуют берцелиусовским, за
исключением платины и серы. Некоторые из них — атомные веса
свинца, золота, олова, цинка, меди, никеля, железа —
вдвое меньше атомных весов Берцелиуса, атомный вес
серебра — в четыре раза, а висмута — примерно в 1,3
раза. Атомные веса теллура и кобальта были вычислены
Дюлонгом и Пти из неправильных значений теплоемко-
стей.
Берцелиус первое время не принимал во внимание
закон, открытый Дюлонгом и Пти. Только в 1826 г., когда
появилось много новых работ, подтверждающих выводы
французских ученых, в том числе исследования Митчер-
лиха по изоморфизму, он решил изменить большинство
установленных им атомных весов [20].
Другое открытие, которое заставило его изменить
атомные веса химических элементов, было сделано немецким
ученым Э. Митчерлихом в 1819 г. Это открытие состояло
в установлении связи между составом химических
соединений и их кристаллографической формой. Согласно Мит-
черлиху, химические соединения, имеющие одинаковую
кристаллографическую форму, должны содержать равное
количество атомов. Это явление было названо
изоморфизмом. Митчерлих писал о своем открытии: «Соотношение
между пропорциями в химических соединениях и
кристаллизацией последних настолько близко атомистическим
взглядам химиков и физиков, что на деле эти взгляды из
согласования обоих понятий могут получить большую
поддержку, и можно не ошибиться, что во всех случаях,
в которых я наблюдал такое согласование, вполне
справедливо положение, что соединения, в которых
количество атомов одинаково, имеют совершенно равные
кристаллические формы» [21, стр. 427].
В первой работе «О соотношении кристаллической
формы и химических пропорций» [22] Митчерлих указал на
изоморфизм сернокислого свинца, сернокислого бария и
сернокислого стронция, а также углекислого кальция,
углекислого железа, углекислого цинка , углекислого
марганца, углекислого магния. Кроме того, он показал, что
сернокислые соли марганца, меди, железа, кобальта, цин-
82

ка, никеля и магния не имеют одинаковой
кристаллической формы, так как и?: кристадды образуются с
различным числом «атомов» воды. ]Если соответствующее условие
выполняется, то все семь солей изоморфны. Мятчерлих
указал также на изоморфность мышьяковокислых и
фосфорнокислых, солей одного и того же основания и
одинаковой степени насыщения.
В следующей работе он подробно исследовал
кристаллические формы многих фосфорнокислых и мьцпьяково-
кислых солей.
Митчерлиху удалось доказать изоморфизм окислов
железа, алюминия, марганца и хрома, в отношении которых
Берцелиус все еще принимал один атом металла на
три атома кислорода.
Исследования Митчерлиха были встречены Берцелиу-
сом с большим энтузиазмом, так как они соответствовали
многим аналогиям в свойствах химических элементов и
соединений, уже найденным им или предвиденным.
Таким образом, к 1826 г. перед химической
атомистикой встал ряд важных теоретических вопросов.
На основании работ ЭДитчерлиха такие окислы
металлов, как закись железа д марганца, окись цинка, магния,
кальция, бария, стронция, свинца, кобальта, никеля,
меди, попадали в одну группу, в которой Берцелиус
принимал тогда один атом металла да два атома кислорода.
Вне этой группы оставались окиси натрия, калия и
серебра, изоморфизм .котр.рых с упомянутыми окислами не
наблюдался, но которым Берцелиус приписал такой же
состав цо той причине, что их гидраты являются
сильными основаниями. С другрй стороны, была подтверждена
аналогия строения окисей железа, алюминия, марганца
и хрома.
Как уже говорилось, Берцелиус принял для окиси
хрома и хромовой кислоты формулы Сг03 и СгОв только
потому, что он не дрпускал тогда двойных атомов
металла, хотя это в дзнертнрй мере противоречило его «закону»
о соотношении кислорода основания и кислорода
кислоты в нейтральных солях. Когда же Митчерлих
установил изоморфизм солей серной и хромовой кислот
[23], то ничто уже не мешало Еерцелиусу принять по
аналогии с формулой SCb формулу хромовой кислоты
СгОз, а следовательно, и формулу окиси хрома Сг203.

Отсюда вытекали следующие формулы: РегОз, АЬОз(
Мп203. Из ряда окисления железа и марганца следовали
формулы: FeO, MdO, ZnO, MgO, CaO, BaO, SrO, PbO,
CuO, NiO, CoO. Подобные же формулы были
распространены и на все сильные основания. К тому же сам Берце-
лиус в это время уже вполне допускал возможность
существования двойных атомов металлов по аналогии с
окислами азота и хлора, в элементарной природе которых он
уже окончательно убедился.
Вот что писал Берцелиус о причине уменьшения
многих атомных весов наполовину;
«Таковые обстоятельства суть: 1) Соотношение,
найденное Дюлонгом и Пти между атомными весами и тепло-
емкостями (Jahresb, 1822, стр. 19), по которому при по-
множении данных многих атомных весов на теплоемкость
тел, для которых она определена, получается или одно и
то же произведение, или удвоенное, или же иногда
дробное: из этих исследований, по-видимому, следует, что
некоторые веса, принятые за вес одного атома, в
действительности суть вес двух атомов. 2) Открытие Митчерлиха, что
тела, состоящие из одного и того же числа атомов,
одинаково расположенных, являются в одинаковой
кристаллической форме, по которому, если доказано атомное
строение одного только тела, принадлежащего к одному из
изоморфных рядов Митчерлиха, то может считаться
известным строение и всех других. 3) Сравнение рядов
окисления азота и хлора, с одной стороны, и хрома и
марганца, с другой, из которого оказывается весьма вероятным,
что ряды окисления одни и те же для обоих классов,
причем для марганца нехватает первого члена, а для хрома
двух первых. Например, известно, что в окиси хрома
содержится три атома кислорода. Хромовая кислота на
одно и то же количество хрома содержит кислорода вдвое
больше, нежели окись, и поэтому должна, следовательно,
содержать шесть атомов его; но в своих средних солях она
насыщает такое количество основания, в котором
кислорода Vs кислорода кислоты, подобно тому как и все другие
кислоты с тремя атомами кислорода. Чтобы согласовать
этот факт с кратным отношением между кислородом,
находящимся в окиси и в кислоте, вероятнее всего
предположить, что кислота образуется из трех атомов кислорода
и одного атома хрома, а окись—из трех атомов кислорода
84

и двух атомов хрома. Но таккак с окисьюхромаизоморф-
ны окись марганца, окись железа и глинозем, то нужно
принять, что и они, в которых я уже принимал три атома
кислорода, содержат два атома радикала. А так как окись
железа состоит из 2 Fe +3 О, то закись железа должна
быть образована из Fe + О, и весь ряд изоморфных с нею
окислов должен поэтому состоять из одного атома
радикала и одного атома кислорода. Сравнивая теперь эти
результаты с исследованиями Дюлонга и Пти над
соотношением теплоемкостей с атомными весами, мы
приходим (за исключением кобальта и серебра, показывающих
более сложное соотношение) совершенно к тому же
самому результату.
На основании этих результатов я считаю необходимым
уменьшить наполовину атомные веса большей части тел»
[24].
Это изменение системы атомных весов и химических
формул было сделано в 1826 г. [20], и система эта до
самой смерти ее автора существенно не менялась.
Сопоставим атомные веса Берцелиуса, установленные им в 1820,
1826 и 1845 гг., с современными атомными весами (табл. 6).
Атомные веса 1826 г. взяты из статьи Берцелиуса «Об
определении относительного числа простых атомов в
химических соединениях» [20], а 1845 г.— из его учебника
химии [25].
Как мы уже говорили, формула ЭО была придана всем
сильным основаниям, в том числе окиси серебра (Ag20)—
AgO, окиси ртути (HgO) — HgO, окиси кадмия (CdO) —
CdO, окиси палладия (PdO) — PdO, окиси лития (ЬігО)—
Li О, окиси калия (КгО) — КО, окиси натрия (Na20) —
NaO. Значения атомных весов для палладия и лития
несколько завышены по сравнению с современными
атомными весами (атомный вес лития сравнивается с
удвоенным современным), так как анализ их соединений был
проведен неточно13. Обращает на себя внимание, что атом-
is Очень близкий к современному процентный состав окиси
лития установил русский химик и минералог Р. И. Герман [26, 27].
Исследуя в 1829 г. соединения лития, он нашел, что в окиси лития
содержится 43,19% лития (по Берцелиусу — 55,99%, по
современным данным — 46,45%). Однако при выводе атомного веса
Герман исходил из формулы окпси лития LiO-j. В результате этого
атомный вес лития оказался еще более ошибочным, чем атомный вес,
установленный Берцелиусоы.
86

ные веся калия, натрия, литии и серебра так и остались у
Берцелиуса вдвое больше, чем современные.
По аналогии были уменьшены вдвое атомные веса
церия и, родия, иттрия. Некоторые отклонения их атомных
весов от современных объясняются ошибками в анализах
их соединений.
Были поставлены в один ряд соединения азота,
фосфора, мышьяка и сурьмы. Ангидриды кислот этих элементов
были выражены формулами Э2Оя, Э205.
В этом отношении Берцелиус руководствовался лишь
аналогией химических свойств перечисленных элементов.
Необходимо иметь в виду, что Берцелиус очень охотно
пользовался правилом, по которому три и пять атомов
кислорода легко соединяются с двумя атомами
соответствующего элемента.
Атомные веса олова, золота и висмута были
уменьшены в результате применения закона Дюлонга и Пти. Хотя
Берцелиус и сомневался в правильности атомного веса
висмута, вытекающего из закона Дкотонга и Пти, он все-
таки принял его; впоследствии он некоторое время
пользовался измененным атомным весом, соответствующим
формуле окиси висмута ВіО. Убедительные факты в пользу
формулы ВігОз привел русский химик В. Вилуев [32].
Берцелиус изменил также атомные веса йода и фтора и
уточнил состав их соединений. К этому времени он
окончательно убедился в их элементарной ігрироде.
По-прежнему были неправильны атомные веса бериллия и урана.
Исследование Германа было высоко оценено Берцелиусом,
который под непосредственным его влиянием повторял в 1829 г.
опыты русского химика и убедтвгаюя в справедливости его выводов
относительно процентного соотава окиси лития [28].
В 1832 г. Р. И. Герман [29] исправил принципиально
неверный атомный вес серебра, уже получивший тогда
распространение благодаря работам Вер#ея:#уйа'. При этом Герман
руководствовался теми же соображениями, что и его предшественники —
Дголонг и Пти, т. е. закономерностью, связывающей теплоемкость
металла с его атомным весом1.
" В 1843 и 1861 гг. Р. И. Герман1 подучил точные процентные
составы окисей церия [30] И лантана [3lJ. При пересчете атомных
весов, приводимых Германом-, на' правильные' формулы окисей
церия и лантана их числен'впне значения" выражаются: Се — 862,5
(современный 875,8)" и La — 139,32 (сЪвр&аГенйыя 138,92).
Атомный вес лантана дается из расчета О = іё.
86

Таблица б
Элементы
Кислород .
Водород . .
Азот ....
Углерод . .
Бор ....
Бериллий .
Алюминий
Кремний . .
Фосфор . .
Сера . . .
Фтор ....
Хлор ....
Бром ....
Иод ....
Литий . . .
Натрий . .
Калий . . .
Кальций . .
Стронций
Барий . .
Свинец . .
Магний .
Цинк . . .
Кадмий .
Медь . . .
Серебро .
Ртуть . .
Никель .
Кобальт .
Шшлядий
Осмий
Железо
Иридий .
М; ргг.нец
Родий . .
Атоыные веса, установленные
Берцелиусом
в 1820 г.
100
6,6328
88,63
75,33
69,665
662,56
342,333
296,42
392,3
201,165
75,03
221,325
—
1566,7
255,63
581,84
979,83
512,06
1094,6
1713,86
2589
316,72
806,45
1393,54
791,39
2703,21
2531,6
729,51
728
1407,5
—
678,43
—
711,575
1500,1
в 1826 г. в 1845 г.
100
6,244
88,61
75
135,981
331,28
171,667
277,8
196,15
201,165
116,900
220
—
783,3
127,21
290,92
487,915
256,03
547,3
856,93
1294,5
158,36
403,225
696,77
395,695
1351,605
1265,8
369,755
269
714,6
—
329,215
—
355,787
750,657
100
6,24
87,53
75,12
136,204
87,124
170,90
277,778
196,0205
200,75
117,717
221,64
499,81
792,996
81,66
289,729
488,856
251,651
545,929
855,29
1294,645
1Г8,14
406,591
696,767
395.60
1349,66
12.г 6,29
269,33
268,65
665,477
1242,624
350,527
1232,08
344,684
651,962
Современные
атомные веса,
пересчитанные
на О »|00
100
6,300
87,550
75,062
67,62
56,33
168,7
175,4
193,6
200,41
118,7
221,61
499,47
793,25
43,37
143,73
244,35
250,5
547,7
858,50
1295,1
152,0
408,6
702,56
397,14
674,250
1254,8
366,8
368,4
679,4
1189
349,1
1207
343,3
643,19
87

Таблица б (окончание)
Элементы
Атомные веса, установленные
Берцелиусом
в 1820 г.
в 1826 г. в 1845 г
Современные
атомные веса,
пересчитанные
на 0=100
Платина
Хром . .
Молибден
Вольфрам
Ванадий
Тантал .
Титан .
Цирконий
Уран .
Золото .
Олово .
Мышьяк
Сурьма
Висмут.
Селен .
Теллур .
Церий .
Иттрий .
Торий .
1215,226
703,638
596,8
1207,689
1823,15
3146,86
2486,0
1470,58
940,77
1612,9
1773,8
495,91
806,45
1149,44
805,14
1215,23
351,86
598,56
1183,200
—
1152,87
289,1
420,21
2711,360
1265,3
735,29
470,385
806,45
1330,4
494,59
806,45
574,72
402,57
—
1232,08
328,87
596,10
1188,33
856,892
1148,365
301,55
419,728
742,875
1229,165
735,294
469,40
806,452
1330,377
495,285
801,76
—
402,514
743,86
1220,2
325,1
,7
,5
Л
,5
Л
Л
599,
1149,
318,
ИЗО,
299,
570,
1487,9
1232
741,87
468,2
761,0
1306,25
493,5
797,6
875,8
555,7
1450,7
Большая путаница получилась с атомным весом урана,
так как за него приняли современную двуокись урана
(UO2). Кроме того, были допущены неправильности в
анализе окислов урана: 1Юз и U04- 3 ШО, вследствие чего
им был приписан неверный процентный состав. Даже
после того как Пелиго исправил первую ошибку, атомный
вес урана оставался неправильным, так как его окислам
были даны ошибочные формулы UO и игОэ
(современные иОа и UOs).
Хотя атомный вес бериллия и был уменьшен вдвое по
предполагаемой аналогии с другими окислами типа Э03,
все же он оставался неверным. Лишь в 1842 г.
русский горный инженер и химик И. В. Авдеев (1818—1865)
впервые установил правильный атомный вес бериллия
[33].
99

Историческое значение работы И. В. Авдеева не было
в полной мере выяснено до самого последнего
времени. Тщательное исследование этого вопроса [34]
показало, что спор об атомном весе бериллия продолжался до
конца XIX века и окончился в пользу русского
химика.
И. В. Авдеев исправил процентный состав и принял
другой атомный состав окиси бериллия и на основании
этого вычислил правильный атомный вес бериллия. Эта
работа Авдеева 16 получила широкую известность и
была издана не только в России [35], но и за рубежом
[36, 37].
Исследуя соединения бериллия, Авдеев пришел к
выводу, что окись бериллия должна иметь формулу ВеО,
а не ВегОз, как это принимал Берцелиус. Авдеев
показал, что окись бериллия по химическим свойствам мало
похожа на окись алюминия. Состав же двойной
сернокислой соли калия и бериллия свидетельствует, по его
мнению, о том, что окись бериллия должна иметь
формулу ВеО.
«Из отношений кислорода, кали и глицины 1в видно,
что последняя образует совсем другой класс солей,
нежели какие свойственны двойным соединениям
глинозема, с которым до сих пор сравнивали соединения
глицины. Напротив, правдоподобнее принять ее
составленною G» [35, стр. 373]. К такому же выводу привело
Авдеева и исследование состава хризоберилла.
На основе определения процентного содержания
бериллия в хлористом и сернокислом бериллии Авдеев
получил очень точный процентный состав окиси
бериллия, из которого он вывел атомный вес бериллия, равный
58,084 (современный — 56,33).
Работа Авдеева вскоре после выхода ее в свет
привлекла внимание многих ученых. С положительной
оценкой выводов русского химика выступили в 1842—
1844 гг. Л. Гмелин, Г. Гесс, Т. Щеерер, А. Дамур и
К. Раммельсберг.
15 Статья Авдеева (под редакцией С. А. Погодина) помещена
в книге: «Труды Института истории естествознания и техники»,
т. 6. М., Изд-во АН СССР, 1955, стр. 86,
" Глицина — окись бериллия.
S9

Берцелиус не согласился с мнением Авдеева [38];
считая, однако, исследование Авдеева «весьма важным»,
Берцелиус привел некоторые возражения против
выводов русского химика. В частности, он утверждал, что
окись бериллия по своим свойствам более сходна с
окислами типа МгОз. Однако Берцелиус был вынужден
принять процентный состав окиси бериллия, предложенный
Авдеевым, хотя атомный вес бериллия оставался у Бер-
целиуса неверным, так как окиси бериллия он попреж-
нему придавал неправильную формулу ВегОз.
Активное участие в споре об истинной величине
атомного веса бериллия приняли дерптский химик
Г. Кляцо и Д. И. Менделеев.
В 1869 г. Кляцо показал, что окись бериллия
изоморфна «с окислами металлов магнезиального ряда».
Вследствие этого окись бериллия, по его мнению, должна
иметь формулу ВеО [39].
Открытие периодического з'акона химических
элементов внесло большую ясность в дискуссию по поводу
атомного веса бериллия. Атомный вес бериллия,
отвечающий формуле ВегОз, не подчинялся новому закону.
Напротив, исследования Авдеева полностью
удовлетворяли аналогиям в свойствах элементов, вскрытым
в результате создания периодической системы
химических элементов. Д. И. Менделеев писал по этому поводу:
«Верный атомный состав окиси бериллия придал
раньше всех русский исследователь соединений этого
металла, Авдеев, который сличил соединения глиция с
соединениями магния и устранил господствовавшее мнение
о сходстве состава окиси глиция с окисью алюминия,
доказавши для этого, что серноглициновая соль
представляет больше сходства с серномагнезиальиою солью, чем
с серноглиноземною солью... Установление периодической
системы элементов (1869)... тотчас же показало, что
взгляд Авдеева отвечает действительности» [40, стр. 373—
374].
Неправильные атомные веса для бора и кремния
возникли у Берцелиуса из-за неправильных формул их
окислов. Борная кислота (В<,03) изображалась все той же
формулой, а кремнезем (Si02) — формулой Si08.
Ясное доказательство в пользу формулы кремнезема
Si02 в противоположность формуле Берцелиуса привел
90

профессор химии Харьковского университета П. И. Эйн-
бродт (1809-1857)17.
Формулу Si02 принимали и до Эйнбродта, в частности
ее принимал Авогадро. Сопоставив формулы SiCle, SiFe
и SiCl4, SiF4, Эйнбродт пришел к выводу [44, 451, что
плотности паров этих соединений, подсчитанные по
17 В 1846 г. П. И. Эйнбродт получил очень точное значение
веса двойного атома (соединительного веса) азота [41]. Разлагая
азотнокислый свинец до окиси свинца, Эйнбродт получил
«атомный вес» азота 175, 041. Удвоенный современный атомный вес
азота равен 175, 10, а берцелиусовский — 175,06.
В этой же работе при участии профессора физики
Московского университета Спасского, а также в другой более поздней
статье [42] Эйнбродт указал на методическую ошибку Берцолиуса,
заключавшуюся в том, что последний в некоторых случаях брая
не среднее значение нескольких определений содержания
соответствующего элемента в химическом соединении, а среднее
значение уже рассчитанных атомных весов. В таком случае, по мнению
Эйнбродта, положительная погрешность в процентном содержании
того элемента, атомный вес которого должен быть определен, дает
в результате большую ошибку, чем равная, но отрицательная
погрешность.
Эйнбродт привел следующее доказательство этого положения.
Если А — известный атомный вес одного элемента, а —
искомый атомный вес другого элемента, М — процентное содержание
первого тела, т — процентное содержание другого тела, то
л т
a=AW
Считая все эти величины истинными, он вводит погрешность ^е.
т + е т Me + те _ ,,>
М — е~~И~~Мг — Ме ' *¦'
ті т — е Me + те .„,
it ~~ М + е — М* + Ме - * '
Дробь (1) более дроби (2), что и требовалось доказать.
В немецком журнале «Годовой отчет об успехах химии
в 1849 г.» [43] об этой работе Эйнбродта был помещен реферат,
в котором она получила там положительную оценку: «Эйнброд*
попытался показать, что при вычислении атомного веса тела А
Из многих анализов соединения А с телом В известного атомного
веса получится правильное среднее значение, если вычислить из
каждого отдельного опыта процентный состав и лишь из среднего
процентного состава вычислить атомный вес А,— хуже выводить
атомный вес А сейчас же из каждого отдельного опыта и тогда из
этих результатов брать среднее» [43, стр. 560].
«

последним формулам, совпадают с найденными
экспериментальным путем. Кроме того, он показал, что, если
тонко раздробленный кварц сплавить с избытком
углекислого калия, то выделение углекислого газа
прекращается, когда образовавшийся продукт содержит на один
атом кислорода основания два атома кислорода кислоты.
Атомный вес кремния Эйнбродт принял 184,875 (0=100).
Эта работа Эйнбродта получила высокую оценку
немецкого химика Л. Гмелина [46, стр. 320].
В том же году Р. И. Герман показал, что наиболее
вероятна формула кремнезема Si02 [47]. Он считал, что
дуалистическая формула кремнекислого натрия (NaO)8(Si03)2
вообще не имеет аналогий, в то время как формула
NaOSi02 подобна формуле NaOC02. Атомный вес кремния,
по Герману, 29,58 (О = 16).
Открытие Д. И. Менделеевым периодического закона
химических элементов помогло окончательно решить и
вопрос об атомном весе кремния. Уже в первых вариантах
периодической системы Менделеев принял близкий к
современному атомный вес кремния, равный 28.
Танталовой кислоте Та205 Берцелиус дал другую,
по сравнению с 1820 г., но также ошибочную формулу
Та208, но так как анализ был неправилен, то одна ошибка
уменьшила другую, в результате чего атомный вес
тантала получился близким к современному.
Неправильны были атомные веса циркония18 и тория,
двуокиси которых получили формулы Zr203 и ТЪО.
Атомный вес ванадия основывался на неправильной
формуле ванадиевой кислоты V03 (современная —
V206). Кроме того, анализ соединений ванадия был
неверен.
В 1844 г. русский химик К. К. Клаус открыл
рутений. Он подробно исследовал свойства нового элемента и,
18 В 1844 г. Р. И. Герман получил очень точный для того
времени процентный состав двуокиси циркония [48]. Анализируя
хлорид и оксихлорид циркония, Герман вывел атомный вес этого
элемента 559,6 (современный — 570,1). До Германа атомный вес
циркония определил только Берцелиус, который считал его
равным 552,9. И Герман, и Берцелиус при выводе атомного веса
циркония исходили из неправильных формул двуокиси циркония.
Указанные атомные веса циркония пересчитаны на правильные
формулы.
99

в частности, оаределил его атомный вес [49]. Для этого он
проанализировал соль K2R11CI5 и вычислил атомный вес
рутения, равный 651,4 (современный — 635,6).
Очень точное значение атомного веса меди определил
в 1850 г. русский химик Г. В. Струве (1822—1908).
Восстанавливая медный купорос в токе водорода, Струве
получил численное значение атомного веса меди, равное
397,58 [50] (современный атомный вес меди — 397,14,
берцелиусовский — 395,60)19. Атомные веса других
элементов — серы, серебра, бария, молибдена — Струве
определил с меньшей точностью, чем западноевропей-
ские ученые [53].
Если сравнить формулы Берцелиуса для
неорганических соединений, данные им до 1826 г. и более
поздние, то прежде всего обращает на себя внимание
распространение удвоенных знаков химических элементов. Это
связано в первую очередь с уменьшением многих атомных
весов наполовину. К 1826 г. относится также введение
Берцелиусом перечеркивания знаков химических
элементов вместо знака Эг.
«Во всех тех случаях, где два атома радикала
соединяются с одним, тремя или пятью атомами кислорода
или, например, серы, ясность формул значительно
увеличивается, если ввести особый знак для двойных
атомов. Естественным знаком было бы, конечно, удвоение
начальной буквы, но, чтобы их не разъединять,
достаточно не двух, а одного знака. Чтобы изложить эти
формулы в письменном виде, я должен был просто
прибегнуть, как это совершенно ясно, к перечеркиванию
нижней третьей части начальных букв прямым штрихом
1е Выдающийся химик-технолог П. А. Ильенков [51] написал
рецензию на работу Струве, в которой он обратил внимание на
высокий уровень работы русского химика.
«Рассуждение г. Струве, несмотря на то, что против него есть
что возразить..., показывает, что он вполне обладает качествами,
необходимыми для успешного занятия химией. Методы,
избранные им для исследований, соответствуют цели и если не вполне
изъяты от недостатков, то это зависит уже от самой сущности дела;
теперь нельзя указать на методы для определения паев элементов,
которые были бы вполне точны. Другое совершенно необходимое
качество для ученых занятий хпмиею — умение
экспериментировать и анализировать с точностью — находится также в
обладании г. Струве» [52, стр. 26].
93

для обозначения двух атомов, так что, например, Р
означает простой, ар — удвоенный атом фосфора, As —
простой, a AS— двойной атом мышьяка» 120, стр. 8].
Двойные атомы Берцелиуса с течением времени
получили новое содержание. Это относится примерно
к 1835 г., когда Берцелиуе стал рассматривать двойные
атомы некоторых элементов (водорода, фтора, хлора,
брома, йода) как самостоятельные единицы, переходящие
из одного соединения в другое. Существование единичных
атомов перечисленных элементов он допускал в это время
чрезвычайно редко. Двойные атомы он часто приписывал
соединениям, в состав которых входили азот, фосфор,
мышьяк, сурьма и др.
В своем учебнике химии он по этому поводу писал:
«Однако водород имеет большую склонность соединяться
сдвоенными атомами с другими элементами, и редко
бывает, что он соединяется с ними в нечетном количестве.
Это обстоятельство, которое объединяет его со многими
другими телами, особенно с металлоидами, часто вызывает
желание выразить такой двойной атом одним особым
знаком. Это производят перечеркиванием, которое
проводят через нижнюю треть буквы, именно, как g...
Некоторые химики, особенно английские, принимают
двойные атомы водорода' за единицу по следующим
обстоятельствам: 1) так как они рассматривают воду как
соединение равных атомов обоих элементов; 2) так как
атомный вес водорода — самый наименьший из всех»
[54, .стр. 187].
Еще более определенно высказался Берцелиуе в
в 1843 г.: он заявил, что неизвестно ни одного случая,
когда водород соединялся бы с другими телами в
нечетном количестве атомов [55].
Можно было бы привести аналогичные высказывания
Берцелиуса относительно хлора, брома, йода и фтора.
В результате возникли такие формулы как, Н2С12,
НгВгг, H2J2, H2F2, ШНв и т. д., хотя в этом не было
никакой необходимости.
Причину возникновения подобных двойных атомов
следует искать, как это правильно указал французский
химик Щ. А. Вюрц [56, стр. 45], в том влиянии, которое
оказала на Берцелиуса система эквивалентов Волластона
и его последователей.
94

Появление химических уравнений
Вызывает удивление тот факт, что Берцелиус никогда
не пользовался химическими уравнениями [57]. Этому
препятствовали два существенных обстоятельства.
Первое заключалось в том, что уже сама формула
химического соединения выражала реакцию его образования.
Например, из формулы сернокислого натрия NaOSOs
было видно, что один сложный атом сернокислого
натрия получается при соединении одного атома едкого
натра и одного атома серной кислоты. Вторым
обстоятельством, препятствовавшим введению химических
уравнений, была дуалистическая система, которая
противоречила многим из них. Особенно большие трудности
возникали при выражении реакций замещения.
В имеющихся работах по истории химических знаков
вопрос о введении современных химических уравнений
или совсем не освещен [58, 59] или освещен неверно 160].
Работы же в этой области русского химика Г. И. Гесса
(1802—1850) нигде не упоминаются.
Атомистические химические уравнения были
впервые введены в 1826 г. французским химиком Ж. Б. Дюма
[61], хотя уравнения с эквивалентными формулами
употреблял в 1822 г. немецкий ученый И. В. Доберейнер [62].
Дюма приводит всего два уравнения. Одно из них
следующее:
3Sifl2+H2 = Si + (2flH + 2Sifl2),
где fl — фтор.
В 1830 г. Дюма приводит химические уравнения
в учебнике химии [63], но на этот раз в менее удачной
форме.
Употребляемые атомы
1 атом жереза
[ 3 атома серы
3 атома сернистой кислоты | 6 ат(шов кислорода
Получающиеся атомы
[ 1 атом железа
1 атом сульфида | і атом серы
Г 2 атома серы
2 атома серной кислоты | 6 атомов киелорода
95

Подобных уравнений было приведено лишь несколько.
В 1827 г. атомистические химические уравнения были
предложены в руководстве по теоретической химии
Г. В. Озанна [64, 65], работавшего в то время в России,
в Дерптском университете. Учебник Озанна, изданный
в Дерпте, явился первой в России книгой, в которой
Ход химических реакций иллюстрировался
атомистическими уравнениями. Так, получение кислорода из окиси
ртути выражалось следующим образом:
Hg = Hg + 20.
Всего Озанн приводит около десяти подобных
уравнений.
В 1827 г. в учебнике химии Тенара [66] были
помещены химические уравнения. Однако этот ученый не
был последовательным сторонником атомистической
теории и предпочитал выражать химические реакции
при помощи не атомистических формул, а
пропорциональных чисел. Даже там, где он приводит атомистические
химические уравнения, рядом для ясности стоит
числовая эквивалентная расшифровка их. Например:
Пропорция реагентов
„ Y Г I1/» хлора . . . 660,0
1 хлористого фосфора | і фосфора _ _ _ 1д6д
Г 1х/в кислорода 150,0
1 /а воды | 11/а водорода 18|6
1024,7
Пропорция продуктов
f 1»/а хлора . . 660,0
1 і/2 соляной кислоты | 11/f водорода 18>в
f 1 фосфора . . . 196,1
1 фосфористой кислоты | 11/§ ^^^ 150>0
В атомах 1024,7
2РСп3+ ЗНН = 6HCh -Ь PP.
Всего Тенар привел девять атомистических
уравнений, тогда как пропорциями он пользовался очень
широко.
?в

Г. И. Г Е С С
В отличие от французских ученых, русский химик
Г. И. Гесс положил в основу своего учебника (1831 г.)
атомистические химические уравнения [67]. Он считал,
что атомистика.., «это язык, которым исключительно
химик ныне говорить должен» [67, стр. IX]. Приведем
некоторые химические уравнения Гесса:
4ftt.*+^C + H» + 2#s'»2»tH8!E + 2С + 4 А
Более распространены уравнения другого типа:
Действуют
4f и Fe......
Получается
.Fe и 4+
7 В. И. Куринной
91

Действую? Получается
•NH-3 и -W- _ ЗН- и 2N-
Действуют Получается
2М*п и. 3S MnS' и Мп-?
В отличие от французских авторов Гесс применяет
химические уравнения и к органическим соединениям,
например:
Действуют Получается
Н4с2 +4+ и-Н-s' Н*С2и H-'S*
Исправление атомных весов Берцелиуса)
осуществленное Реньо
Некоторые атомные веса Берцелиуса были подтверждены
или исправлены французским ученым Реньо, который
проделал большую работу по определению теплоемко-
стей многих элементов, а также химических соединений.
После исследований Дюлонга и Пти в этой области не
прибавилось ничего существенного, кроме работы
немецкого ученого Ф. Э. Неймана [68], который обратил
внимание на теплоемкости химических соединений и пришел
к заключению, что в телах аналогичного химического
состава теплоемкости находятся в обратном отношении
к весам сложных атомов, или, другими словами, сложные
атомы тел аналогичного химического состава имеют
одинаковую теплоемкость. Однако у Неймана имелся лишь
небольшой экспериментальный материал, и поэтому он
не мог сделать более глубокие выводы из своих работ.
Реньо исправил теплоемкости теллура и кобальта,
полученные Дюлонгом и Пти. Этому посвящена
главным образом его первая работа [69]. Рассмотрим
некоторые атомные веса, предложенные Реньо (табл. 7).
Помимо исправления удельных теплоемкостей
теллура и кобальта были подтверждены атомные веса
Берцелиуса для фосфора и мышьяка, принятые им лишь по
аналогии химических свойств азота, фосфора и мышь-
98

Таблица 7
Элементы
Железо . .
Цинк . .
Медь . . .
Кадмий
Серебро
Мышьяк
Сви ец . .
Висмут.
Сурьма .
Олово .
Никель
Кобальт
Платина
Палладий
Золото .
Сера . .
Селен .
Теллур .
Иод
Фосфор
Ртуть .
Удельная
теплоем-
ность*
0,11379
0,09555
0,09515
0,05669
0,05701
0,08140
0,03140
0,03084
0,05077
0,05623
0,10863
0,10696
0,03243
0,05927
0,03244
0,20259
0,08370
0,05155
0,05412
0,1887
0,03332
Атомный вес
по Берцелиусу
339,21
403,23
395,70
696,77
1351,61
470,04
1294,50
886,92
806,45
735,29
396,68
368,99
1233,50
665,90
1243,01
201,17
494,58
801,76
789,75
196,14
1265,22
по Реньо
339,21
403,23
395,70
696,77
675,80
470,04
1294,50
1330,37
806,45
735,29
396,68
368,99
1237,50
665,90
1243,01
201,17
494,58
801,76
789,75
196,14
1265,82
Произведение
атомного веса на
соответствующую
удельную
теплоемкость
38,597
38,526
37,849
39,502
38,527
38,261
40,647
45,034
40,944
41,345
40,160
39,468
39,993
39,468
40,328
40,754
41,403
41,549
42,703
37,024
42,149
•За единицу принята удельная теплоемкость воды.
яка. Подтверждались также атомные веса сурьмы и
висмута, и таким образом дополнился указанный ряд. Был
исправлен атомный вес серебра, который получил
значение вдвое меньшее, чем это принимал Берцелиус.
Такой же вывод напрашивался в результате установления
Г. Розе [70] изоморфизма сернистого серебра с сернистой
медью.
В своей второй работе [71] Реньо на очень большом
экспериментальном материале исследовал теплоемкости
химических соединений. В результате этого
исследования он пришел к заключению, что в известном прибли-
99 7*

жении закон Неймана подтверждается. Другим важным
следствием этой работы был вывод о том, что соединения
закиси ртути и меди имеют такое же строение, как и
соединения окисей серебра, калия и натрия. Реньо дал
им следующие формулы: Hg2Ch, СшСЬ, Ag2Ch, K2CI2,
Na2Cb.
Приводим удельные теплоемкости и атомные веса
этих соединений по Реньо (табл. 8).
Таблица 8
Соединения
Хлористый натрий ....
Хлористый калий ....
Хлористая закись ртути
Хлористая закись меди
Хлористое серебро ....
Удельная
теплоемкость
0,21401
0,17295
0,05205
0,13827
0,09109
Ср
Атомный
вес
733,5
932,5
2974,2
1234,0
1794,2
е д н ? е
Произведение
атомного веса
ва
теплоемкость
156,97
161,19
154,80
156,83
163,42
158,61
Как мы видим, закон Неймана вполне подтверждается,
что говорит об одинаковом составе этих веществ.
На основании этого Реньо уменьшил вдвое атомные
веса серебра, калия и натрия. Как мы уже знаем, Бер-
целиус не последовал в этом отношении за Реньо. Однако
он полностью одобрял его работы. Вот что он писал об
исследованиях французского ученого: «Реньо из своих
исследований над теплоемкостью щелочных солей
заключил, что кали и натр состоят из одного атома
кислорода и двух атомов радикала. Это заключение
заслуживает всякого внимания; оно находит себе подтверждение
в способности щелочных металлов соединяться с пятью
атомами серы, т. е. таким числом атомов
электроотрицательной составной части, которое вообще предполагает
два атома электроположительной составной части»
[72, стр. 13].
Таким образом, атомистическая теория Берцелиуса
достигла поразительных результатов, большинство его
атомных весов совпадает с современными. Однако в
начало

ле 40-х годов XIX в. учение об эквивалентах получило
значительное распространение.
В чем же заключается причина того, что многие
химики отказались от атомных весов Берцелиуса и стали
применять эквиваленты Гмелина? Мы считаем, что
таких причин было две.
Первая причина заключалась в том, что к началу
40-х годов XIX в. в химической системе Берцелиуса
выявилось много серьезных недостатков. Вновь
открываемые химические факты не укладывались в рамки
этой системы. Прежде всего развитие органической
химии привело к тому, что одна из основ химической
системы Берцелиуса — дуализм — была в значительной
степени поколеблена. Кроме того, понятие сложного
атома Берцелиуса мало удовлетворяло химиков и
противоречило многим химическим явлениям. Не был
объяснен также объемный закон Гей-Люссака, а новые
исследования Дюма и Митчерлиха, связанные с
определением плотностей паров некоторых элементов,
поставили под сомнение метод определения атомных весов
газообразных элементов по их относительной плотности.
Вторая причина была связана с тем, что сторонники
атомистической теории не дали должного отпора учению
об эквивалентах. Хотя Берцелиус и выступал против
динамизма и против эмпирического направления в
химии, но в середине 30-х годов он сделал значительную
уступку «эквивалентным» представлениям. Так, в
понятие двойных атомов он вложил новое содержание,
провозгласив, что двойные атомы водорода, хлора, брома,
йода и фтора не могут быть разделены на составляющие
их атомы.
Литература
1. М. Г. Павлов. «Новый магазин...», 1821, ч. 2, стр. 155,
222.
2. М. Г. Павлов. Основания физики, т. 1—2. М., 1833—1836.
3. Н. Davy. Elements of chemical philosophy, part 1. London,
1812.
4. W. H. W о 11 a s t о n. Philosophical transactions of the
Royal Society of London, 1814, yoI. 1, p. 1.
5. L. G m e 1 i n. Handhuch der theoritischen Chemie, Bd. 1.
Franckfurt am Mein, 1827.
6. L. G m ? 1 i n. Handbuch der Chemie, Bd. 1. Heidelberg, 1843.
101

7. I. I. В e r 2 e 1 i u s. Essai sur la cause des proportions chimi-
ques. Paris, 1819.
8. I. I. Berzelius. Versuch fiber die Theorie dor chemischen
Proportioned Dresden, 1820.
9. H. H. Ушакова и Ю. И. Соловьев. Передовой
профессор Московского университета А. А. Иовский. Труды
Института истории естествознания и техники, т. 2, Изд-во
АН СССР, 1954.
10. Ю. И. Соловьев и Н. Н. Ушакова. «Вопросы
философии», 1954, № 1, стр. 191.
И. А. А. Иовский. Начальные основания химии. М., 1827.
12. А. А. Иовский. Химические уравнения. М., 1827.
13. А. А. Иовский. «Ученые записки Московского
университета», т. 10, № 4, 1835, стр. 52.
14. А. А. Иовский. «Вестник естественных наук и медицины»,
т. 1, 1831, стр. 3.
15. В. И. Лапши н. Опыт систематического изложения физики.
Харьков, 1840.
16. I. I. Berzelius. Larbok kemien. Stockholm, 1818.
Цитировано по кн.: Н. G. S 6 d ? г b а и т. Berzelius Werden und
Wachsen. Leipzig, 1899.
17. Справочник химика, т. I. М.— Л., Госхимиздат, 1951.
18. A. Avogadro. Memoirie della Reale Accademia della Scienze
di Torino, 1821, t. 26, p. 1. В кн.: Opere scelte di Amedeo
Avogadro. Torino, 1911, p. 121.
19. Petit et Dulong. Ann. chim. phys., 1819, t. 10, p. 395.
20. I. I. Berzelius. Ann. Ph. Ch., 1826, Bd. 7, S. 397; Bd. 8,
S. 177.
21. E. Mitscherlich. Abhandlungen der Koniglichen Aka-
demie der Wissenschaften in Berlin. Aus den Jahren 1818—
1819. Physikalische Klasse. Berlin, 1820.
22. E. Mitscherlich. Ann. chim. phys., 1820, t. 14, p. 172.
23. E. Mitscherlich. Ann. Ph. Ch., 1828, Bd. 12, S. 137.
24. I. I. Berzelius. Jahresbericht iiber die Fortschritte der
Chemie. Tubingen, 1828. Цит. по кн.: С. Канниццаро.
Обзор развития понятий об атоме, частице и эквиваленте и
различных систем формул. Киев, 1872, стр. 104—105.
25. I. I. Berzelius. Lehrbuch der Chemie, Bd. 3. Dresden und
Leipzig, 1845.
26. P. И. Герма н. Ann. Ph. Ch., 1829, Bd. 15, S. 480.
27. Э. П. Л и б м а н. О работах Р. И. Германа в области химии
и минералогии редких металлов. Труды Института
истории естествознания и техники, т. 12, Изд-воАН СССР, 1956,
стр. 40.
28. I. I. Berzelius. Ann. Ph. Ch., 1829, Bd. 17, S. 379.
29. P. И. Г ? p m a h. Bull. Soc. natur. Moscou, 1832, t. 5, p. 207.
30. P. И. Герман. J. pr. Ch., 1843, Bd. 30, S. 184.
31. P. И. Герман. J. pr. Ch., 1861, Bd. 82, S. 385.
32. В. В и л у ? в. Рассуждение о весе пая висмута. СПб., 1845.
33. Э. П. Л и б м а н. Материалы к биографии И. В." Авдеева.
Труды Института истории естествознания и техники, т. 6,
Изд-во АН СССР, 1955, стр. 110.
102

34. С. А. Погодин. Об исследованиях И. В. Авдеева в области
химии бериллия. Труды Института истории естествознания
и техники, т. 6, Изд-во АН СССР, 1955, стр. 125.
35. И. В. Авдеев. Горный журнал, 1842, ч. 3, стр. 361.
36. И. В. Авдеев. Ann. Ph. Ch., 1842, Bd. 132, S. 101.
37. И. В. Авдеев. Ann. chim. phys., 1843, t. 7, p. 155.
38. I. I. В e г z e 1 i u s. Lehrbuch der Chemie, Bd. 2. Heidelberg,
1844. 6
39. Г. К л я ц о. Горный журнал, 1869, ч. 4, стр. 439.
40. Д. И. Менделеев. Основы химии, т. 2, М.— Л., Госхим-
издат, 1947.
41. П. И. Эйнбродт. Об атомическом весе азота. Харьков,
1846.
42. П. И. Э йн б родт. Bull. Soc.natur.Moscou, 1846,1.19, p. 211.
43. Jahresbericht uber die Fortschritte der Chemie. Giessen,
1850.
44. П. И. Эйнбродт. Bull. Soc. natur. Moscou, 1845, t. 18,
p. 242.
45. П. И. Эйнбродт. Ann. Chem. Pharm. 1845, Bd. 55, S. 332.
46. L. Gmelin, Handbuchderunorganischen Chemie, Bd. 2.
Heidelberg, 1853.
47. P. И. Герман J. pr. Ch., 1845, Bd. 35, S. 232.
48. P. И. Г e p m а н. J. pr. Ch., 1844, Bd. 31, S. 75.
49. К. К. Клаус. Химическое исследование остатков
уральской платиновой руды и металла рутения. Казань, 1845.
В кн.: К. К. Клаус. Избранные труды по химии
платиновых металлов. М., Изд-во АН СССР, 1954, стр. 7.
50. Г. В. Струве. Рассуждение об определении веса атома
некоторых простых тел. СПб., 1850.
51. П. М. Лукьянов. Труды по истории техники (материалы
первого совещания по истории техники, 1952 г.), вып. 10.
М., Изд-во АН СССР, 1954.
52. П. А. Ильенков. «Современник», 1850, т. 20, отдел
критики, стр. 17.
53. Г. В. Струве. Ann. Chem. Pharm., 1848, Bd. 68, S. 209;
1851, Bd. 80, S. 203.
54. I. I. В e r z e 1 i us. Lehrbuch der Chemie, Bd. 1. Dresden und
Leipzig, 1835.
55. I. I. В e r z e 1 i u s. Lehrbuch der Chemie, Bd. 1. Dresden
und Leipzig, 1843.
56. Ш. А. В ю p Ц. Атомическая теория. Киев, 1882.
57. H. А. Ф и г у р о в с к и й и В. И. Куринной. Труды
Института истории естествознания и техники, т. 12, Изд-во
АН СССР, 1956, стр. 12.
58. V. С о г d і е г. Die chemische Zeichensprache einst und jetzt.
Graz, 1928.
59. R. M. С a v e n, J. А. С г a n s t о n. Symbols and formulae
in chemistry. London and Glasgow, 1829.
60. P. W a 1 d e n. Zur Entwicklungsgeschichte derchemischen
Zeichen. В кн.: Е. О. Lippmann. Studien zur Geschichte
der Chemie. Berlin, 1927.
61. J. B. Dumas. Ann. chim. phys., 1826, t. 33, p. 337.
103

62. I. W. D б b e г e i n e г. Zur pneumatischen Chemie, Th. 1—3
Jena, 1821—1822.
63. J. B. Dumas. Traite de chimie appliquee aux arts, t. 2.
Paris et Bruxelles, 1830.
64. Г. В. Быков и В. И. К у p и н н о й. К истории первых
химических уравнений. «Вопросы истории естествознания п
техники», вып. 5. Изд-во АН СССР, 1957, стр. 172.
65. G. W. О s а п п. Handbuch der theoretischen Chemie, Bd. 1.
Dorpat, 1827.
66. L. I. Thenard. Traite de chimie elementaire theorique et
pratique, t. 1—2. Bruxelles, 1827.
67. Г. И. Г e с с. Основания чистой химии, ч. I. СПб., 1831.
68- F. Е. Neumann. Ann. Ph. Ch., 1831, Bd. 23, S. 1.
69. V. R e g n а и 11. Ann. chim. phys. 1840, t. 73, p. 5.
70. G. Rose. Ann. Ph. Ch., 1833, Bd. 28, S. 427.
71. V. R e g n а и 11. Ann. chim. phys., 1841, t. 1, p. 128.
72. I. I. В e r z e 1 i и s. Jahresbericht iiber die Fortschritte der
Chemie. Tubingen, 1843.

Глава четвертая
РАЗВИТИЕ УЧЕНИЯ О МОЛЕКУЛЕ
В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ
XIX ВЕКА
Учение об эквивалентах, получившее распространение в
40-х и 50-х годах XIX в., потеряло свое значение лишь
после того как в науке сложились четкие представления
о молекуле, .атоме и эквиваленте.
Работы Авогадро и Ампера, внесшие значительный
вклад в развитие учения о молекуле, в свое время не
оказали существенного влияния на развитие химии. Но
их идеи не были забыты химиками, как об этом
свидетельствуют рассматриваемые нами работы
французских ученых Ж. Б. Дюма, М. А. Годэна, Ж. Ф. Персо
и др. Однако их передовые идеи в области учения о
молекуле также не получили признания среди
современников.
Подобное положение в развитии учения о молекуле
объясняется тем, что в 20-х и 30-х годах прошлого
столетия молекулярные представления не могли
конкурировать с химической системой Берцелиуса. Эти два
направления в развитии атомистической теории взаимно
исключали друг друга. В то же время химическая
система Берцелиуса в рассматриваемый исторический
период охватывала огромный экспериментальный материал
и довольно удовлетворительно объясняла и
систематизировала его. Исследования же Авогадро, Ампера и Годэна
были основаны на незначительном экспериментальном
106

материале, главным образом из области
неорганической химии, где они не могли конкурировать с теорией
Берцелиуса.
Гипотеза Авогадро и неорганическая
химия
Первое упоминание о трудах Авогадро и Ампера
мы встречаем в статье Ж. Б. Дюма (1800—1884) «О
некоторых вопросах атомистической теории» [1]. В этой
классической работе Дюма впервые предложил
оригинальный метод определения молекулярных весов по
плотности пара; в дальнейшем этот метод широко применялся
при определении молекулярных весов. Дюма определил
молекулярные веса йода, ртути, хлористого фосфора,
мышьяковистого водорода, хлористого мышьяка,
хлористого кремния, кремнефтористоводородной кислоты,
хлористого бора, борофтористоводородной кислоты,
хлористого олова и хлористого титана.
Статья Дюма наглядно иллюстрирует отрицательное
отношение химиков того времени к молекулярным
представлениям Авогадро и Ампера. Все направление работы
Дюма продиктовано стремлением проверить идеи этих
ученых. Принять их он не хотел, хотя полученные им
результаты ничуть не противоречили этим идеям.
«Я решил поставить ряд опытов, чтобы определить
атомные веса значительного числа тел по их плотности
в газообразном или парообразном состоянии. В этом
случае остается только одна гипотеза, и все физики едины
в отношении к ней. Она состоит в предположении, что
во всех эластичных жидкостях в одинаковых условиях
имеет место одинаковое взаимное удаление молекул,
т. е. они содержатся в равном количестве.
Результаты, которые следуют непосредственно из
этого образа мыслей, основательно обсудил Ампер, но,
по-видимому, никем из химиков они не были приняты
за исключением Гей-Люссака. Они состоят в том, что
молекулы простых газов рассматриваются способными
еще к дальнейшему делению, которое происходит само
по себе в момент их соединения с другими и которое
зависит от природы образующегося соединения. Хотя эти
следствия -не признаны всеми, все же их невозможно
избежать, если рассматривать соответствующими
действительности упомянутые утверждения о строении га-
106

зообразных тел. Если мы рассмотрим нашу задачу с этой
точки зрения, то возникает опасность, заключающаяся
в том, что определение действительных атомов в газах
и парах представляет при современном состоянии
науки непреодолимую трудность...
Работа, которую я предпринял, имеет целью собрать
все результаты этого рода, которые где-либо могли быть
получены, и найти законы, по
которым располагаются
молекулы в газах и парах»[1, стр.
338-341].
В конце своей статьи Дюма
приходит к следующему
заключению: «Далеко еще то время,
когда молекулярная химия
сможет основываться на надежных
законах, не принимая во
внимание очень большие
преимущества, которые эта часть
натурфилософии почерпнула из
работ Гей-Люссака, Берцелиу-
са, Дюлонга и Пти, Митчерлиха,
так же, как из теоретических
взглядов Ампера и Авогадро»
[1, стр. 390-391].
Определив плотности пара
многих веществ, Дюма не
пришел ни к каким выводам в области теории и
продолжал в основном придерживаться взглядов Берцелиуса.
Метод Дюма заключался в следующем. Исследуемое
вещество помещалось в стеклянную колбу с узким
вертикальным отводом (рис. 3). В зависимости от температуры
кипения или сублимации этого вещества применялась
соответствующая тепловая рубашка (водяная,
сернокислотная или металлическая). Мы рассмотрим прибор,
которым пользовался Дюма в области температур 150—
300°, применяя в этом случае сернокислотную рубашку
LL. Колба с веществом укреплялась при помощи
свинцовых пластин Р в специальном стакане, закрытом сверху
медной крышкой // с отверстием для отвода и термометра.
Весь прибор нагревался на песчаной бане SS.
Рис. 3. Прибор Ж. Б. Дюма
для определения
плотности пара
101

В отличие от эвдиометра Вольта, применявшегося
Гей-Люссаком, прибор, изобретенный Дюма, позволял
проводить определение плотности пара при довольно
высокой температуре, граница которой определялась
температурой размягченного стекла. Кроме того, прибор
Дюма позволял работать с веществами, реагирующими
с ртутью.
Температура в приборе постепенно доводилась до
точки кипения исследуемого вещества, а затем на 30—
40° выше и удерживалась на этом уровне, пока из колбы
не удалялся излишек вещества. После этого колба
запаивалась. Температура и атмосферное давление
фиксировались. Определялся также вес исследуемых паров
в колбе. Полученная плотность паров приводилась
к 0° и нормальному атмосферному давлению.
Таблица 9
Вещества
Плотность*
наблюдавшаяся ВыЧИСЛенная
Пар йода
. ртути
Хлористый фосфор
Мышьяковистый водород
Хлористый мышьяк
кремний
Кремнефтористоводородная кислота
Хлористый бор
Борофтористоводородная кислота .
Хлористое олово
Хлористый титан
Пар фосфора
, мышьяка
, кремния
, бора
, олова
, титана
Приведенные плотности отнесены к плотности воздуха.
8,716
6,976
4,875
2,695
6,3006
5,9390
3,600
3,942
2,3124
9,1997
6,856
8,6118
6,9783
4,8076
2,695
6,2969
5,9599
3,5973
4,0793
2,3075
8,993
7,047
2,2052
5,1839
1,0197
0,7487
4,053
2,107
108

При вычислении теоретической плотности Дюма
пользовался тем же правилом, что и большинство химиков
того времени.
Атомные веса элементов считались
пропорциональными их плотности в газообразном или парообразном
состоянии. Атомные же веса сложных тел были целым
кратным атомных весов, вычисленных из плотности пара
этих сложных тел. Иначе говоря, гипотеза Авогадро
применялась только к простым телам, число же атомов
в единице объема сложного тела могло быть в несколько
раз менее, чем это предполагала гипотеза Авогадро.
Такое допущение вносило известный произвол в выбор
формул химических соединений. У Дюма это можно
показать на примере хлористого кремния. В этом случае
плотность пара кремния была определена из реакции
синтеза хлористого кремния из элементов.
Сначала Дюма рассматривает объемные отношения,
вытекающие из формулы хлористого кремния Side,
принятой Берцелиусом. При этом он использовал
теоретическую плотность пара кремния, вычисленную по
приведенному выше правилу из атомного веса кремния 277,2
и плотности кислорода, т. е, 1,1026 X 2,772;^ 3,0597.
Далее Дюма подсчитывает теоретическую плотность пара
хлористого кремния.
і<6 объемов хлора = 6 х 2,470=14,820
1 объем пара кремния =3,0597
17,8797k
Найденная же плотность пара составляет 5,9390,
т. е. в три раза меньше. Поэтому, пишет Дюма, гораздо
более простые соотношения получаются, если принять
атомный вес кремния в три раза меньше, а плотность
пара кремния — 1,0197.
Таким образом, плотность пара простых тел Дюма
вычислял из их атомных весов. Объемные же отношения
играли при этом, вспомогательную роль и часто имели
случайный характер.
Примерно такие же рассуждения, как для соединений
кремния, привели Дюма к принятию атомного веса
углерода вдвое меньше берцелиусовского.
109

Теоретические плотности пара для Сложных Тел
вычислялись как сумма плотностей пара составляющих
элементов. Полученный результат делился на простое
число так, чтобы он приближался к определенной экс^
периментальной плотности пара этого соединения.
В работах более позднего периода Дюма также
отказывался от гипотезы Авогадро и Ампера, так как
считал, что имеющийся экспериментальный материал еще
недостаточен для определенного суждения по этому
вопросу.
В первой из этих работ — в «Мемуаре о сложных
эфирах» [2] Дюма определил плотности паров ряда
органических веществ. Однако формулы их эквивалентов
он относил не к одинаковым объемам, а к разным.
Например, формула этилового эфира щавелевой кислоты
С12Н10ОН соответствовала двум объемам, а формула
этилового эфира уксусной кислоты С16Ні6ОН —
четырем. Здесь Дюма руководствовался не гипотезой
Авогадро, а чисто химическими соображениями.
Следующие две работы «О плотности пара фосфора»
[3] и «Рассуждение о плотности пара некоторых
простых тел» [4], опубликованные в 1832 г., не внесли
ясности в обсуждаемый вопрос, а наоборот, породили
сомнение в справедливости правила Берцелиуса о
пропорциональности плотностей простых тел в газообразном
или парообразном состоянии их атомных весам.
В статье [3] Дюма нашел, что плотность пара фосфора
равна 4,355 вместо ожидаемой 2,2052. В работе [4] он
установил, что плотность пара серы не 2,2, а 6,6.
Берцелиус также должен был поставить под сомнение
свои прежние взгляды. Так, он писал о результатах,
полученных Дюма:
«По моему мнению, они доказывают, что удельные
веса простых газов не всегда относятся, как атомные
веса; особенно это касается непостоянных газов, Они
показывают, что объемы могут содержать кратные
количества атомов, и в известных теперь примерах эти
кратные количества выражаются, если кислород взять
за единицу, у ртути г/2, у фосфора 2, у серы 3. Если взять
за единицу ртуть,— у кислорода 2, у фосфора 4, у серы 6.
Суждение о причине этих кратных отношений было бы
еще преждевременно» [5, стр. 391].
110

В противоположность Дюма и Берцелиусу, не
сумевшим отказаться от старых взглядов, казавшихся им
более надежными, другой французский химик —
М. А. Годэн (1804—1880) вполне удовлетворительно
объяснил наблюдавшиеся объемные отношения. Такое
направление его работ возникло под непосредственным
влиянием Ампера, учеником которого он был.
В статье «Исследования внутренней структуры
неорганических тел» он очень удачно применил учение
о молекуле к ряду химических реакций; он рассмотрел
также аномальные плотности пара ртути, серы и фосфора.
При этом он подчеркнул важность разграничения
понятий атома и молекулы и последовательного применения
этих понятий в химии.
«Итак, мы устанавливаем довольно глубокое различие
между словами атом и молекула...
Атом будет представлять для нас небольшое тело,
сфероидальное и гомогенное, или материальную точку,
по существу своему неделимую, тогда как молекула
будет группой отдельных атомов любой природы и в
любом количестве» [6, стр. 115].
В своей работе Годэн последовательно применил
понятие молекулы ко всем известным в то время
химическим явлениям. В частности, он правильно объяснил
«странные» плотности пара ртути, серы и фосфора. Он
считал, что молекула ртути состоит из одного атома,
фосфора — из четырех, серы — из шести.
Годэн совершенно правильно объяснил и объемные
отношения в газовых реакциях и предложил интересный
способ для их выражения.
На рис, 4 показано, как Годэн изобразил синтез
соляной кислоты, воды и аммиака из элементов.
В этой же работе на основе последовательных
молекулярных представлений Годэн установил правильный
атомный вес кремния, приняв его равным 184,74 (при
атомном весе кислорода, равном 100).
Берцелиус отнесся отрицательно к выводам Годэна [7].
Не понял положений, выдвинутых Годэном, и Аво-
гадро. Так, он считал, что нет необходимости
предполагать, что молекула ртути состоит из одного атома,
молекула фосфора — из четырех и молекула серы —
из шести. Вполне удовлетворительно, по его мнению,
111

Хлор Водород
Солянокислой газ
Нислород Водород
Пар вода/
¦Дзот Водород
ДммиачнЬш газ
Рис. 4. Схема М. А. Годэна для изображения
реакций между гавами

предположение о двухатомных молекулах, так как
последние в свою очередь могут соединяться в более сложные
образования. В работах более позднего периода Годэн
развил свои взгляды, сопроводив их довольно сложными
пространственными моделями [8, 9]. Уровень этих
работ значительно ниже.
Другой французский ученый — Персо, занимавшийся
изучением объемных отношений в химии, отрицал
гипотезу Авогадро, потому что он, как и большинство
химиков того времени, считал незыблемыми формулы,
принятые для простых и сложных атомов.
В книге «Введение в изучение молекулярной химии»
[10] Персо подробно выяснял, в каком отношении
находятся формулы простых тел и их соединений к объемам,
занимаемым их эквивалентами. В его работе приведена
таблица [10, стр. 248—249], в которой сопоставлены
формулы, эквиваленты в граммах (О = 100 г) и
соответствующие им объемы в литрах при 0J и 0,76 м Hg.
При этих условиях 100 г кислорода занимали объем 70 л.
Объем эквивалентов 19 веществ, среди которых были
водород, хлор, вода, этиловый эфир, был равен 140 л,
для 26 веществ (соляная кислота, аммиак, спирт и др.)
он выражался числом 280.
В результате такого сопоставления Персо пришел
к заключению, что объем пара, который производит
эквивалент каждого тела, соответствующий 100 г
кислорода, взятого за единицу, воспринимается как 70 л
пара или как целое кратное этого числа, т. е. как 140 л
или 280 л [10, стр. 254].
В таблице, приведенной Персо, отсутствует уксусная
кислота, так как Дюма нашел, что ее формула
соответствует не двум и не четырем объемам, а трем [11]. Эта
ошибка Дюма была исправлена Кагуром [12]. При
более высокой температуре Кагур нашел, что молекула
уксусной кислоты занимает объем в четыре раза больший,
чем объем атома кислорода.
Кризис химической системы Берцелиуса
Применение учения о молекуле к ограниченному
экспериментальному материалу в 20-х и 30-х гг. XIX в.
вызвало неуверенность в его общей научной справедли-
8 В. И. Куринной 113

вости. Однако в последующее время появились новые
факты, главным образом из области органической
химии, которые говорили в пользу молекулярного учения
и противоречили дуалистической системе Берцелиуса.
Бурное развитие органической химии в первой
половине XIX в. привело к крушению химической системы
Берцелиуса и расчистило дорогу атомно-молекулярному
учению [13].
Выше уже говорилось о первых исследованиях
Берцелиуса, относящихся к усовершенствованию
органического анализа и к установлению состава некоторых
органических соединений. Полученные им результаты были
для своего времени очень точны, так что установленный
им процентный состав многих органических тел лишь
незначительно отличается от современного. Однако
формулы, принятые Берцелиусом для этих соединений,
были в основном ошибочны. При их выводе он
пользовался своим излюбленным правилом, по которому
кислород основания соли этой кислоты относится к
кислороду самой кислоты, как 1 : 2 : 3 : 4, и т. д.
Еще в 1814 г. Берцелиус установил, согласно этому
правилу, формулу уксусной кислоты 6Н + 40+30
[14]. Он исходил при этом из анализа уксуснокислого
свинца, формулу которого он принял в 1820 г. [15] —
PDA2 или, что то же, РЬО2 (Н6СЮ3)2.
Берцелиус установил, что уксусная кислота,
содержащаяся в уксуснокислом свинце, имеет состав:
Водород 6,35
Углерод , . 46,83
Кислород 46,82
100,00
В то же время ему было известно, что «емкость
насыщения уксусной кислоты» равна 15,56, т. е. окись
свинца, насыщающая 100 г уксусной кислоты, содержала
15,56% кислорода. Отсюда следовало, что уксусная
кислота содержит кислорода в три раза больше, чем окись
свинца, т. ?. 46,82 : 15,56^3. А так как окись свинца
содержала два атома кислорода, то эквивалентные два
114

«атома уксусной кислоты» должны содержать шесть
атомов кислорода, а один «атом» — три атома кислорода.
Далее из процентного состава вычислялось число атомов
углерода и водорода.
По мере того как складывалась теория радикалов,
которая была тесно связана с дуалистической системой,
атомистические формулы получали более прочное
теоретическое обоснование. Но и в этой области
дуалистические взгляды Берцелиуса сыграли отрицательную роль.
Формулы большинства органических кислот остались
неверными, так как Берцелиус не мог разделить их
пополам, не нарушив основ дуализма.
Теория радикалов, которую он начал развивать
в 30-х годах совместно с Либихом, вполне
соответствовала его электрохимическим взглядам, а также другим
теоретическим воззрениям в области химии. Под словом
«радикал» в то время понимали атом или группу атомов,
связанных в кислородном соединении с кислородом. Уже
Лавуазье рассматривал органические соединения как
окислы радикалов, состоявших по меньшей мере из двух
элементов. Берцелиус считал, что основное различие в составе тел
неорганических и органических заключается в том, что
первые содержат простые, а вторые—сложные радикалы.
Основным положением теории радикалов было
предположение о полярности органических соединений; при
этом кислород считался электроотрицательной частью,
а сам радикал — положительной. Кислород ни в коем
случае не мог входить в состав радикала. Органические
радикалы рассматривались по аналогии с
неорганическими, т. е. с элементами, которые были радикалами
кислот и оснований. Радикалы могли переходить из
одного соединения в другое и даже существовать в
свободном состоянии.
Большим событием для сторонников теории радикалов
явилось открытие немецкими химиками Ю. Либихом и
Ф. Велером в 1832 г. радикала «бензоила» [16]. Эти
ученые нашли, что горькоминдальное масло в результате
присоединения кислорода переходит в бензойную
кислоту. Из этого вещества им удалось получить ряд
производных соединений: хлористый бензоил., сернистый бен-
зоил, цианистый бензоил и др. Особое внимание они
обратили на тот факт, что во всех изученных химических
115 8*

превращениях остается неизменной группа С14Н1о02.
Познакомившись с работой Либиха и Велера, Берце-
лиус пришел к выводу, что в этих реакциях имеет место
переход радикала С14Н10 из одного соединения в
другое. Бензойной кислоте он придал формулу С14Н1оОв,
удвоенную по сравнению с современной.
Формулы некоторых других органических
соединений были выбраны Берцелиусом правильно. В статье
«Рассуждения о составе органических атомов» [17] он
выступил против формул этилового спирта и этилового
эфира, принятых согласно теории Ж. Б. Дюма и
П. Ф. Г. Булле [18]. По мнению этих ученых, этилен
(«этерин») должен являться общей составной частью
спирта, эфира и сложных эфиров. «Этерин», по их
мнению, склонен к таким же реакциям, что и аммиак. Тогда
обычный эфир они считали первичным гидратом, а
спирт — вторичным гидратом.
Формулы Дюма и Булле следующие:
2Н2С2—«этерин»
4Н2С2 + НН—серный эфир
4Н2С2 + 2НН—этиловый спирт
2Н2С2 + 2HCh —хлористый этил
4Н2С2 -f Н°С?03 + НН— уксусноэтиловый эфир
4Н2С2 + AzAz -f НН — этилнитрит.
Здесь Az обозначает азот, Ch — хлор.
Берцелиус по ряду химических соображений считал
эти формулы неверными и предложил свои формулы,
целиком основанные на теории радикалов:
— этиловый спирт ,
-А*- — этиловый эфир , где Ае—радикал С Н5і
-JU-QV- — хлористый этил ,
¦Ju-U- — этилнитрит ,
-А«-А — уксусноэтиловый
Для щавелевой кислоты он принял формулу С208('-6).
Взгляды Берцелиуса поддержал Либих в статье
«О строении эфира и его соединений» [19]. Однако Либих
эфир , где А-О'Н6^3
116

разошелся с Берцелиусом во взгляде на состав этилового
спирта. Он считал, что спирт следует рассматривать
как оксигидрат радикала С4Н10:
ЕО + Н20,
где Е — радикал С4Н10.
Содержание воды в спирте объясняется, по мнению
Либиха, различным отношением спирта и эфира к
кислотам, отнимающим от спирта воду, и к хлористому
фосфору, который реагирует со спиртом, но не с эфиром.
В 1836 г. Ж. Б. Дюма и Е. М. Пелиго установили
правильный состав метилового спирта [20]. Они пришли
к выводу, что в его состав входит неизвестный радикал
С4Нв, который, так же как и радикал С4Н10 (по Либиху),
входит в ряд соединений:
C4HsO—метиловый эфир,
С4Н60 4- Н20— метиловый спирт,
С4НвС12— хлористый метил,
С4Н60 + С403— щавелевометиловый эфир,
(С = 6, 0 = 16, Н = 1).
Открытие явления замещения водорода в
органических соединениях хлором не повлияло существенным
образом на атомистические формулы органических
соединений, кроме того только, что Берцелиус вынужден
был усложнить некоторые свои формулы.
Мы проиллюстрируем это на примере трихлоруксус-
ной кислоты. Исследуя это соединение, Дюма [21]
пришел к выводу, что своим химическим поведением она
ничем существенно не отличается от уксусной кислоты.
На основании этого заключения он описал ее состав
формулой С4С1в03Н20.
Берцелиус же [22], который не мог согласиться с
теорией замещения, считал, что трихлоруксусная кислота
относится к классу хлороокисей и состоит из щавелевой
кислотыи «хлороуглерода»: СгСів + СгОз. По его мнению,
хлоруксусная кислота не имеет ничего общего с
уксусной кислотой, которую следует рассматривать как CQ*-
единение радикала С4Нв с тремя атомами кислорода.
В конце тридцатых годов в органической химии
получают распространение «эквивалентные» формулы,
W

проникшие в нее из неорганической химии. Такое
положение сложилось в результате отставания химической
теории от эксперимента. Многие новые факты не могли быть
объяснены на основе старых теоретических положений,
созданных еще Берцелиусом. Результатом этого явилось
то, что два важнейших раздела химии того времени —
неорганическая и органическая химия — развивались
в известной мере обособленно. Очень остро ощущалось
в это время отсутствие общей системы взглядов, единой
для всех разделов химии. Химическая система Берце-
лиуса уже отживала свой век, и нужна была новая
теория, которая была бы справедлива как для
неорганической, так и для органической химии. Очень интересны
замечания по этому поводу русского химика Эйнбродта
в его статье «Рассуждение об электрохимической теории»
[23]: «Имеется второй класс соединений, который
представляет исключение из общих законов химии и, по-
видимому, нуждается в своей собственной теории;
я имею в виду органические соединения... Было бы очень
важно этот многочисленный класс органических
соединений отнести к той теории соединений, которые
образуются без виталистической (жизненной. — В. К.)
силы» [23, стр. 351]. Эйнбродт отметил ряд
противоречий дуалистической системы в применении к
телам как неорганической, так и органической природы.
Однако ничего нового взамен он предложить не смог.
Позиция Эйнбродта в отношении системы Берцелиуса
очень характерна для большинства химиков того
времени, ставивших под сомнение дуалистическую систему,
но не видевших выхода из создавшегося положения.
В 40-х годах учение об «эквивалентах» получило
широкое распространение. В то время многие передовые
химики искали новые пути для создания теории, которая
объединила бы химию в одно целое. Вот как писал об
атом русский химик А. И. Ходнев: «Однако в
заключение моего рассуждения я должен сознаться, что
решение вопроса о соединении минеральной и органической
химии в одно систематическое целое собственно только
что начинается; необходимость такого соединения уже
чувствуют многие; но потребуется еще много трудов,
пройдет много времени, прежде нежели оно осуществится
в виде общей гармонической системы» [24, стр. 76].
118

Атомно-молекулярное учение Жерара
и Лорана
Объединение химии «в одно систематическое целое»
было начато французскими химиками HI. Ф. Жераром
(1816—1856) и О. Лораном (1807-1853).
Деятельность этих двух ученых была тесно связана,
один дополнял другого. А. М. Бутлеров писал, «если
Лоран явился первым реформатором в химии, то Жерар
с большей ясностью и последовательностью развил идеи.
Лоран явился больше критиком, тогда как Жерар был
более систематизатором. Те идеи, которые у Лорана были
неясны, Жерар сумел выразить в более ясной форме»
[25, стр. 88—89].
Первые работы Жерара, относящиеся к развитию
учения о молекуле, появились в начале 40-х годов,
однако прошло много времени, прежде чем взгляды Жерара
и Лорана были поняты большинством химиков.
Это признание так запоздало не случайно. Система
атомных весов и формул, созданная Жераром и Лораном,
в отдельных своих частях была очень несовершенна;
это объясняется тем, что и Жерар, и Лоран были
преимущественно органиками. И когда они перенесли свои
новые представления об атоме и молекуле в область
неорганической химии, они допустили значительные ошибки,
противоречащие многим закономерностям в этой области
науки. Большинство формул Жерара не соответствовали
правилу изоморфизма, а атомные веса не удовлетворяли
закону Дюлонга и Пти. Поэтому многие химики
восприняли их взгляды с недоверием.
Известный итальянский химик С. Канниццаро писал
об этом: «Непоследовательность Жерара, выразившаяся
в том, что он в химии металлов не применял правила
равенства объемов частиц, приведшего его к столь
плодотворным результатам в химии, углерода и других
металлоидов, разногласие, как кажется, им самим даже не
замеченное, принятых им для металлов атомных весов
и веса и числа элементарных атомов, принимаемых в их
соединениях, с совокупностью фактов изоморфизма и
теплоемкостей,. столь согласных между собою, сильно
поразило меня, и я принужден был довольно долгое
время, удерживаться от принятия унитарной системы при
119

преподавании неорганической химии, пока мне не
удалось найти объяснения» [26, стр. 160—1611.
Быстрому распространению взглядов Жерара и
Лорана препятствовала и система эквивалентных весов,
которая в то время имела значительное влияние.
Однако сама постановка вопроса о существе
химических превращений, о единстве всех химических явлений
была сделана Жераром совершенно правильно. И
несмотря на многие недостатки новой теории о молекуле
и атоме, как и всей системы атомных весов и формул,
предложенной Жераром и Лораном, взгляды их
привлекали к себе молодых и пытливых ученых.
Чтобы понять, как Жерар и Лоран пришли к
отрицанию системы эквивалентов и приняли новые атомные веса,
базирующиеся на верном понятии молекулы и атома,
необходимо обратиться к истории возникновения так
называемых «унитарных» представлений.
Унитарная система в химии возникла как прямая
противоположность дуалистической системы Берцелиуса.
Последняя рассматривала химическое соединение как
объединение противоположно заряженных составных
частей, система французских химиков, наоборот,-
основывалась на том, что молекула химического соединения
представляет единое целое.
Не останавливаясь подробно на истоках унитарных
взглядов, отметим, что значительную роль в
формировании учения о молекуле как о едином целом сыграли
работы Либиха о кислотах [27].
Исследовав соли многих органических кислот, Ли-
бих вслед за Грэмом пришел к мысли о многоосновности
кислот. Он считал, что решающим признаком их
многоосновности является наличие двойных солей, а также об
разование кислых и средних солей. Он пришел к мысли,
что «гидраты кислот», а также их соли следует
рассматривать не как соединения «безводной кислоты» и воды
(ЭОз, НгО) или «кислоты» и окиси металла (SOs, K2O),
а как соединения соответствующих остатков либо с
водородом (S04, Н2), либо с металлом (SO*, К2). В этом
случае получается замечательное согласование
представлений о кислородных и бескислородных кислотах.
Органические кислоты, согласно взглядам Либиха,
также не содержат элементов воды, как это пр?дпола-
120

гала дуалистическая система. Все их соли образуются
путем замещения водорода металлом.
Эти идеи Либиха нанесли существенный удар
дуалистической системе Берцелиуса, так как нельзя было
больше рассматривать соли как соединение противоположно
заряженных частей: сложного атома кислоты (ангидрида)
и основания (окисла). Естественно напрашивалась мысль,
что сложный атом любой соли представляет единое
целое всех входящих в него простых атомов.
Работы Либиха оказали несомненное влияние на
направление исследований Жерара и Лорана, как
теоретических, так и экспериментальных. Эти ученые
выдвинули, в частности, новый критерий, определяющий
основность кислоты. Таким критерием они считали
способность образовывать со спиртами кислые эфиры, а также
наличие амидокислот [28].
Однако решающую роль в формировании унитарных
взглядов сыграло изучение явлений замещения.
Дуалистическая теория не могла объяснить все относящиеся
к этому факты. Замещение электроположительного
водорода электроотрицательным хлором находилось в
вопиющем противоречии с основами дуалистической
системы.
Явления замещения навели Жерара на мысль, что
химическое взаимодействие сводится к соединению
«остатков» сложных атомов. Сами сложные атомы до
вступления их в реакцию должны были представлять единое
целое и лишь в момент химического взаимодействия
отдавали ту или иную группу атомов или один атом. Так
появилась теория остатков, выдвинутая Жераром
в 1839 г. [28]. Он считал, что если одно тело образуется
из другого, то это вовсе не значит, что первое находится
во втором в готовом виде. Например, если при реакции
выделяется вода, то это не означает, что реагирующие
вещества должны содержать ее внутри себя. Вода
образуется лишь в результате химического взаимодействия
реагирующих веществ.
Мысль о том, что молекула представляет единое
целое, привела Жерара, как это мы уже показали на
примере теории остатков, к новому пониманию существа
химических превращений. Таким образом, унитарная
система по-новому поставила вопрос не только о природе
т

молекулы, но и о самом процессе химического
взаимодействия.
Основная идея, которая пронизывает работы Жерара
этого периода, заключается в том, что химическое
превращение следует рассматривать как взаимодействие
единых «молекул» (или эквивалентов, как он их в то время
называл). Особое внимание он обратил на количества
веществ, входящих в химическое уравнение.
Занимаясь этим вопросом, Жерар был удивлен тем,
что во многих случаях на четыре объема органического
вещества в той или иной химической реакции приходится
четыре объема неорганического вещества:
«Если неорганическое вещество, эквивалент которого
выражается двумя объемами, соединяется с
органическим веществом, представленным четырьмя объемами,
то это неорганическое вещество соединяется с
органическим всегда дважды по два, или с четырьмя объемами. То же
самое замечается в случаях, где эти неорганические
соединения выделяются из органического вещества» [29,
стр. 5].
Так, Жерар рассматривает реакцию образования
этилена из этилового спирта: СіН120г = С4Н8 + 2Н20.
В этом случае на четыре объема этилового спирта
образовалось «два раза по два» объема воды. В указанной статье,
как и в другой, более известной работе [30], Жерар
рассмотрел подобные реакции, в которых также постоянно
наблюдалось удвоенное количество воды на одну
«молекулу» органического вещества. Изучение стехиометрии
химических превращений выявило и другие
несоответствия формул органической и неорганической химии.
В результате Жерар пришел к следующему выводу:
«Эти аномалии можно легко устранить, если выразить
эквиваленты органических веществ двумя объемами пара,
причем следует поэтому основываться на формулах не^-
органической химии, в которых кислород равен 100. Это
преобразование следует предпочесть тому, которое я
предложил сначала и которое состояло в том, чтобы
удвоить большинство неорганических формул, принимая
эквиваленты С404 и Н40г, выведенные из органических
веществ» [29, стр. 7].
Последняя фраза напоминает о том, что первоначально
Жерар попытался все формулы как органической, так
122

Ш. Ф. ЖЕРАР
и неорганической химии отнести к четырем объемам, так
как большинство формул органической химии того
времени соответствовали именно четырем объемам. Однако
вскоре он заметил, что в этом случае постоянно
наблюдается четное число атомов тех или иных элементов в
зависимости от того, применяется ли система эквивалентов
Гмелина или система атомных весов Берцелиуса.
Посмотрим, что получается при применении
эквивалентных весов Гмелина (О = 100; Н = 12,5; С = 75).
В этом случае Жерар получил следующие формулы:
НС1, НВг, HJ, NH3, PHa, AsHs, H2O2, H2S2, S204, S2Oe,
С204 С4Н602 (этиловый спирт), С4Н404 (уксусная кислота)
и т. д. Он обратил внимание, что в этой системе формул
часто встречается один атом или нечетное число атомов
водорода, хлора, брома, иода, азота, фосфора и мышьяка,
но никогда не встречается какое-либо нечетное число
123

атомов углерода, кислорода и серы. Последнее
обстоятельство и натолкнуло его на ту мысль, что все формулы
органической и неорганической химии следует отнести
не к четырем, а к двум объемам. При этом возникла также
необходимость уменьшения вдвое атомных весов
водорода, хлора, брома, иода, азота, фосфора и мышьяка,
без чего упрощение формул было бы невозможно.
Впрочем, были и другие причины, которые побуждали
Жерара к принятию новых атомных весов. Одной из
них было то, что он не мог принять формулу воды НО,
так как при этом пришлось бы отказаться от окислов
типа МегО, игравших значительную роль в унитарной
системе Жерара.
«Если принять, что вода состоит из эквивалентов
каждого элемента, то отсюда возникает следующее
заключение, что соответствующие окислы металлов,
которые имеют подобный состав, могут быть выражены
общей формулой RO» [29, стр. 3]. Пришлось бы
отказаться от формулы уксуснокислой соли серебра
C2(H2Ag)03, так как последняя исходит из
предположения, что формула окиси серебра — Ag20. Пришлось бы
отказаться и от производных формул трихлоруксус-
ной кислоты С2(НС13)02 и ее солей типа С2(МеС13)02.
Таким образом и возникла новая система атомных весов
иформул, котораяположила начало объединению
органической и неорганической химии. В основе ее лежало
учение об единстве молекулы, о химическом превращении
как взаимодействии молекул. Следствием этих идей
явилось утверждение двухобъемности молекул как
органических, так и неорганических веществ 20. Были
установлены правильные формулы для большинства
органических соединений и для многих неорганических. Были
исправлены и многие атомные веса.
Однако Ж?рар не сделал всех тех выводов, которые
напрашивались при последовательном проведении его
взглядов. В частности, в рассматриваемый период,
т. е. в начале 40-х годов, он не видел еще принципиальной
разницы между понятиями эквивалента, атома и молекулу
и называл их общим термином «эквивалент». Эквивалент
«« Историческое понятие о двухобъемности молекул .уровне
выражает собой содержание закона Авогадро.
124

Жерара не является эквивалентом в понимании Вол-
ластона — Гмелина. Это лишь сравниваемые
количества веществ. Кроме того, он совершенно произвольно
изменил атомные веса некоторых элементов.
Несколько позднее, в 1848 г., в известном учебнике
«Введение к изучению химии по унитарной системе» [31]
Жерар более подробно излагает свои взгляды и, в
частности, приводит формулы многих химических
соединений и таблицу атомных весов.
В табл. 10 сопоставляются формулы Жерара,
относящиеся к 1848 г., с формулами Берцелиуса и с
«эквивалентными» формулами.
При внимательном рассмотрении табл. 10 обращает
на себя внимание то, что во многих формулах солей,
например, трехвалентного железа, хрома, алюминия,
висмута, олова, Жерар допускал дробные значения
атомных весов этих элементов. Вследствие этого некоторые
формулы, неорганических соединений, особенно солей,
несоответствовали двум объемам. Однако под влиянием
идей Лорана [32] он в это время совершенно правильно
понимал разницу в понятиях эквивалента, атома и
молекулы.
«Как бы в действительности ни было, для простоты
рассуждения мы рассматриваем всякое тело, простое или
сложное, как унитарную систему, образованную сово -
купностъю бесконечно малых и неделимых частичек,
называемых атомами, в определенном, но неизвестном
порядке. Эта система называется частицею (molecule)
тела.
В частице простого тела атомы однородны или одно-
качественны, то-есть современная наука не видит в них
никакой разницы.
В частице сложного тела атомы разнородны, или раз-
нокачественны...
Важно установить различие между словами: атом и
частица, потому что их часто смешивают в химических
сочинениях. Атом неделим; но он и не существует также
в отдельном состоянии; частица есть группа атомов,
удерживаемых вместе притяжением материи; эта
группа делима нашими химическими или механическими
средствами, но только до известной степени; частица
должна состоять по меньшей мере из двух атомов...
125

Таблица 10
Формулы
Берделиуса
Н20
H2CI2
N2H„
Р2С1«
РгСію
CuO
Cu40
СиС1г
Си2С12
HgO
Hg20
HgClsJ
CaO
СаС12
КО
NaO
KC12
NaCl.
CaO-H20
KO-HjO
NaO-H20
S08H20
N205H20
P2083H20
P406H20
P2083H20
P2062H20
CaO • N206
A1208 3NsOs
«Энвивалентые» формулы
H=l; 0=8; C=6
H202
H2CJ2
N2He
P2Cle
P2CU0
H=12; 0=100;
C=75
HO
HC1
NH3
PCI3
PCI5
CuO
Cu20
CuCl
Cu2Cl
HgO
Hg20
HgCl
CaO
CaCl
КО
NaO
KC1
NaCl
CaO HO
KOHO
NaO-HO
SOs-HO
N06HO
POg-ЗНО
P06HO
P063HO
P062HO
CaON06
A1208-3N06
Формулы
Жерара
H20
HC1
NH3
PC18
PC16
Cu20
Cu40
Cu2CU
Cu2Cl
Hg20
Hg.O
Hg2Cl2 =
= HgaCU*
Са20
CaCl
K20
Na20
KC1
NaCl
CaHO
KHO
NaHO
SO«H2
NO3H
P08H,
P08H
P04H8
Р207Н*
CaN08
Als/8NO,=
=A1?N08=
=A12(N08)8
Современные
формулы
HsO
HC1
NH8
PCla
PC16
CuO
Cu20
CuCl»
CuCl
HgO
Hg20
HgCl2
CaO
CaCl2
K20
Na20
KC1
NaCl
Ca(OH)2
KOH
NaOH
H2S04
HN08
H8P0,
HP08
H8P0«
H4P207
Ca(NO,)a
A1(N08)8
m

Таблица 10 (окончание)
Формулы
Берцелиуса
ЗВаО-Р205
SrOP206
2FeO-P205-H20
Fe2033N205
NaOP2062H20
ВіС13
SnCl2
SnCl4
C2HeO
C4H,08(H20)
C2H4
CH40
(C2H5)20
СгСів — C2O3
«Эквивалентные» формулы
H = 1;0=8,C=6| c_75
1
!
C4HeO'-
(2 объема)
CH'O4
(2 объема)
C4H4 (2
объема)
C4H40
(2объема)
С?Н402
(2 объема)
G8H10O2
(2 объема)
OHCl'O4
(2 рбъема)
ЗВаОРОв
SrOP05
2КеОР05НО
Fe2033N05
NaOP052HO
Ві2С13
SnCl
SnCl2
C2H30
G2H202 или
C4H404
(4 объема)
C2H2
С2Н20 или
C4H402
(4 объема)
CH20
C4H60
OHCPO4
(4 объема)
Формулы
Жерара
Ва3Р04
SrPOs
Fe2HP04
Fe2/3N03=
=FepN03
NaH2P04
BiV3Cl=
=Bi5Cl
SnCl
SnVsCl=
=Sn-rCl
C2HeO
C2H402
C2H4
C2H40
CH40
G4H10O
CjHClsOa
Современные
формулы
Ва8(Р04)2
Sr(P03)2
FeHP04
Fe(N08)3
NaH2P04
BiCl3
SnClj
SnCl4
CH8CHsOH
CHaCOOH
GH2CH2
CHsCHO
CHeOH
С2Н6ОС2Н6
CClgCOOH
* a = 2; $ = V.; Y =* V* 8 = %•
При химическом соединении частицы обмениваются
своими атомами» [31, стр. 35—37].
Под эквивалентами Жерар понимал равноценные
количества веществ.
227

Таблица 11
Элементы
Атомный вес
по Жерару
[33]
Водород .
Литий . .
Бор . . .
Углерод .
Магний .
Алюминий
Азот . . .
Кремний .
Кислород
Фтор . . •
Кальций .
Натрий .
Титан . .
Хром . . .
Железо . .
Марганец .
Никель .
Кобальт .
Медь . . .
Сера . . .
Фосфор . .
Цинк . . .
Хлор . . .
Калий . .
Стронций.
Молибден
Кадмий .
Олово .
Сурьма. .
Барий . .
Мышьяк .
Селен . .
Бром . . .
Вольфрам
Платина .
1
1
6,4
10,8
12
12
13,7
14
14
16
18,6
20
23
25
26
28
28
29,6
29,6
31,8
32
32
33
36
39
44
48
56
59
64,5
75
78,5
96
128

Таблица 11 (окончание)
Элементы
Атомный вес
по Жерару
[33]
Современный
атомный вес
Ртуть ,
Свинец .
Серебро
Уран .
Иод . .
Теллур
Золото .
Висмут .
100
104
108
120
126
128
196
210
200,61
207,21
107,880
238,07
126,9
127,61
198,2
209,000
При рассмотрении системы формул Жерара,
относящейся к 1848 г., обращает на себя внимание, что
атомные веса многих металлов вдвое меньше современных.
Нам уже известны причины уменьшения вдвое атомных
весов лития, натрия, калия и серебра по сравнению
с атомными весами Берцелиуса. Жерар фактически
допустил ту же ошибку, что и Берцелиус: последний
придал всем сильным основаниям формулу МеО, Жерар
принял общую формулу МеОН (МегО, по Берцелиусу). По
этим соображениям были уменьшены атомные веса магния,
кальция, стронция, бария, железа, никеля, кобальта,
меди, цинка, ртути, свинца. Кроме того, были
уменьшены атомные веса и некоторых других элементов
(табл. 11).
Странно, что уменьшение вдвое атомных весов было
распространено на многие элементы, где этого делать
вовсе не следовало. В некоторых случаях Жерар
руководствовался при этом чисто химическими аналогиями,
как например, сходством химических свойств железа,
хрома и алюминия. Но иногда он изменял атомный вес
по совершенно произвольным соображениям.
Вызывает удивление и атомный вес кремния,
который у Жерара вдвое меньше современного, хотя
правильный атомный вес был определен значительно ранее
Жерара, и объемные отношения, которым он уделял столько
9 В. И. Куринной
129

внимания, вполне подтверждали справедливость этих
исследований. Жерар не уделял большого внимания
изучению частностей исследуемого предмета. Это сказалось,
вероятно, и при определении атомного веса кремния.
Обращает на себя внимание и тот факт, что Жерар
приводит в своей таблице всего лишь 43 элемента, хотя
в то время было открыто уже около 60 элементов.
Насколько нам известно, полная таблица атомных весов не
была составлена ни Жераром, ни Лораном.
Многие идеи, которые развивал Жерар, были
высказаны ранее него Лораном. Выше уже упоминалось о том
влиянии, которое оказало на Жерара разграничение
понятий молекулы и атома, сделанное Лораном вслед за
Авогадро, Ампером и Годэном. Лоран предложил к двум
объемам относить молекулы не только сложных тел, но
и простых. Тогда он получил следующие формулы: для
молекулы кислорода — Ог, водорода — Нг и хлора —Сіг.
«Если вместо того, чтобы для одних тел принимать
один объем и два для других и четыре для третьих, как
это обычно делается, или если вместо того, чтобы по
Жерару принимать один объем для простых и два
объема для сложных, то получают более закономерные
отношения, которые в соединении с нашей идеей позволяют
все тела согласно выразить формулами...
1 молекула
Кислород Оа 200 = 1 объем
Водород Н2 12,5= 1
Вода НаО 112,5 = 1
Соляная кислота НС1 227,0 = 1 , [34, стр. 87—89]
«Мы предположим, что каждая молекула простого
тела делима по крайней мере на две части, которые можно
назвать атомами...
Моя молекула обозначает наименьшее количество
простого тела, которое необходимо применить, чтобы
получить соединение, количество, которое само распадается
на две части при процессе соединения» [34, стр. 88].
Здесь же Лоран поместил химические реакции,
основываясь на своих новых представлениях:
НН + С1С1 = НС1 + С1Н
(НН) + (НН) + (00) = (НН) О + (НН) О.
130

Под влиянием Лорана Жерар также стал относить
молекулы простых тел к двум объемам. Как мы знаем,
впервые он это сделал в 1848 г. во «Введении к изучению
химии по унитарной системе». Позднее эту идею он
распространил и на молекулы металлов: Na2, Кг, Саа
и др. [35].
Интересно, что в том же году заключение о сложности
молекул простых тел было сделано физиками Фавром и
Зильберманом на основе термохимических исследований
[36]. Определяя теплоты сгорания углерода в кислороде
и в закиси азота, они обратили внимание, что первая
величина значительно меньше второй. Тогда они
предположили, что частичка кислорода в ходе реакции распадается
на две части и что при этом теплоты требуется больше,
чем при распаде частицы закиси азота. К. сожалению,
эта работа прошла незамеченной и не оказала должного
влияния на химию того времени.
Объяснение объемных отношений в химических
реакциях вызвало много трудностей у всех химиков, в том
числе у Жерара и Лорана. Их предшественники так и
не смогли удовлетворительно объяснить на основе
атомистической теории возникающие здесь закономерности.
Лишь Авогадро, Ампер и Годэн находились на верной
дороге и высказали идеи, приведшие к столь
плодотворным результатам в химии. По этому же пути пошли
Жерар и Лоран. Но и они не избежали досадных
заблуждений, которые возникли вследствие некоторых
исключений из объемного закона.
Еще французский химик А. Бино в 1839 г. [37]
указал на тот факт, что многие соли аммония обладают
в газообразном состоянии значительно меньшими
плотностями, чем это можно было бы ожидать по
соотношению объемов в газовых реакциях. Тогда же он
предположил, что рассматриваемые соединения могли распасться
на составные части. В 1846 г. Бино открыл аномальную
плотность паров серной кислоты [38].
Одно время Лоран, так же как и Бино, попытался
объяснить эти явления разложением молекул
соответствующих веществ при повышенной температуре [34].
Однако Лоран ни в одной работе не развивал
подробно эту мысль, а позднее совсем отказался от нее [39].
Эти идеи не были восприняты химиками; не принял
131 9*

их и Жерар. Всем казалось совершенно невозможным,
чтобы кислота и аммиак или серная кислота и вода не
реагировали между собой. Поэтому основа
молекулярной теории — предположение о равенстве числа
молекул в равных объемах и при одинаковых условиях —
в полной мере никогда не была принята Жераром. Так,
в 1851 г. он совершенно определенно отрицал всеобщее
значение принципа, по которому все молекулы занимают
одинаковые объемы [40]. Он согласен допустить это для
органических соединений, но никак не для
неорганических. При этом он указывал на аномальные плотности
хлористого аммония, пятихлористого фосфора и
серной кислоты. Он писал по этому поводу: «Теперь
возникает вопрос, являются ли постоянно синонимами два
объема и молекула. Вследствие законов логики это не
необходимо, так как молекулы, т. е. атомные группы,
делимы, они могут распадаться на две или более молекул,
так же как две или более молекул могут соединиться
в одну молекулу. Следовательно, два объема (молекула)
могут соединяться с двумя другими объемами (другой
молекулой), чтобы образовать четыре объема (третью
молекулу). Таким же образом два объема (молекула)
могут распасться на один объем (другая молекула) и
один объем (третья молекула) и т. Д. Следовательно,
имеются молекулы в 1, 2 и 4 объема, так же как имеются
молекулы в V2, 2/s и 1/і объема» [40, стр. 478].
Как мы видим, создание системы формул и атомных
весов, единой для органической и неорганической
химии, было проведено не совсем удачно. Крупные ученые-
органики Жерар и Лоран допустили значительные
ошибки в области неорганической химии. Атомные же
веса, принятые ими, были ошибочны в большей мере,
чем атомные веса Берцелиуса. Однако дорога к истине
была уже проложена. И нужно было только смело пойти
по этому пути, чтобы завершить дело, начатое Жераром
и Лораном.
Учение о молекуле и русские химики
Как уже говорилось, система атомных весов и формул
Жерара и Лорана нескоро получила признание у
большинства химиков. Но многие передовые ученые довольно
132

быстро восприняли положительные стороны
«унитарного» направления в химии. Известный французский
ученый Ш. А. Вюрц писал: «Система атомных весов Гер-
гардта (Жерара. — В. К.), целиком усвоенная Лораном,
мало-помалу получила признание со стороны многих
химиков... Простота нового обозначения доставляла,
кроме того, большую ясность изложению открываемых
фактов и новых идей. В Англии Уильямсон, Одлинг,
Броди, Фрэнклэнд, Гофманн, Гладстон, Роско и др.
постепенно присоединялись к новому обозначению.
Молодая немецкая школа, во главе которой стояли Кекуле
и Бейер, приняла его, так сказать, сразу, как сделало
это большинство химиков русских и итальянских. Во
Франции Шансель всегда пользовался этим
обозначением, так же как и я в мемуаре, где я изложил мои
работы о гликолях в 1858 г.» [41, стр. 61, 62].
Слова Вюрца о русских химиках вполне справедливы.
Уже в 1853 г. Н. Н. Бекетов (1827—1911) •стал
употреблять атомные веса и формулы, основанные на
правильном понятии атома .и молекулы. Он писал: «Мы
употребляем правильное обозначение Жерара (в 2 объема),
основанное по преимуществу на законах сочетаний,
составляющих предмет этого рассуждения, и без помощи
которого их невозможно выразить; это одно могло
заставить нас изображать реакции формулами, не принятыми
еще большинством ученых» [42, стр. 4].
Все формулы в этой работе он относит к двум объемам.
Молекулы хлора и водорода состоят, по его мнению, из
двух атомов и соответствуют двум объемам.
«Так, например, соединение хлора с водородом
выражают, и весьма основательно, так:
4 объема 4 объема
Н С1 Н Н
Н + С1 _ С1 + С1
Это мнение приобретает большую вероятность
вследствие опытов гг. Фавра и Зильбермана (Jnst., 1848),
которые показали, что при соединении осветленного хлора
о водородом отделяется более теплорода, нежели при
соединения хлора, не подвергавшегося действию солнечных
133

лучей; это они объясняют тем, что соединению СЬсНг
предшествует как бы разложение хлора, которое
именно производится светом» [42, стр. 3].
Начиная с 1859 г. в «Горном журнале» начинают
постоянно приводиться атомные веса и формулы Жерара и
Лорана. Заслуга здесь принадлежит Н. Н. Соколову,
известному русскому химику, редактору химического
отдела «Горного журнала». В одной из своих статей он
писал: «В химическом отделе Горного журнала будет
постоянно обращаться особенное внимание на то, чтобы
обозначение различных соединений делалось совершенно
строго и последовательно с помощью следующих паев
для каждого элемента и притом так, чтобы формула
выражала два объема пара» [43, стр. 99]. В этой же статье
приводятся новые атомные веса элементов и несколько
формул химических соединений, составленных по
системе Жерара и Лорана.
В том же году Н. Н. Соколов и А. Энгельгардт ввели
новые атомные веса и формулы в своем журнале [44].
Великий русский ученый Д. И. Менделеев (1834—
1907) уже в 1856 г. указал на ряд недостатков
унитарной системы Жерара и Лорана и на основе критического
подхода к их научному наследию пришел к важным
открытиям в области атомно-молекулярной теории.
Основной работой Д. И. Менделеева в этой области
является его магистерская диссертация «Об удельных
объемах». Первая часть ее была напечатана в 1856 г.
в «Горном журнале» [45]. Вторая и третья части работы
были опубликованы лишь в 1952 г. (том 25 полного
собрания сочинений [46]). Но уже в первой части
диссертации Д. И. Менделеева были приведены все основные
выводы, касающиеся дальнейшего развития
атомно-молекулярной теории.
Подробно изложив основы унитарной системы
Жерара и Лорана, Менделеев указывает на необходимость
дальнейшего развития их идей.
«Все приведенные нами основания жераровской
системы, без сомнения, далеко не последнее слово науки,
но это, по крайней мере, высшая степень, доступная
теперь нам... многие улучшения ожидают теорию
Жерара, но она есть, бесспорно, огромный шаг вперед»
[46, стр. 167-168].
134

Высоко оценивая положительные стороны работ Же-
рара, Менделеев указывал и на недостатки его работы.
«Жерар, так много содействовавший развитию точных
понятий в современной химии и распространивший с
таким успехом понятие о замещениях, пошел, по моему
мнению, слишком далеко, он во всех реакциях видит
замещения... тем не менее нельзя согласиться с тем, что
это единственный род реакций» [48, стр. 150];
Совершенно не удовлетворило Менделеева
ограничение принципа двухобъемности молекул химических
веществ, принятое Жераром.
Вслед за Авогадро и Годэном Менделеев прямо
утверждает, что молекулы как простых, так и сложных тел
всегда соответствуют двум объемам.
«По теории Жерара, объем частицы всех сложных тел
принимается равным двум... То же самое мы
распространим и на простые тела, потому что, по нашим
понятиям, простое тело отличается от сложного только тем,
что все его атомы, образующие частицу, одинакового
состава, насколько то нам известно; а для сложного тела
атомы имеют различный состав. Принимая это правило,
частица кислорода будет О2, водорода Н2, фосфора Р4,
серы Se. Итак, объем частицы газообразного тела,
простого и сложного, равен двум» [47, стр. 185].
Совершенно правильно объяснил Менделеев
аномальные плотности химических соединений: «Наблюдение
дало, по-видимому, неправильный результат от того,
что было произведено при условиях разложения
испытуемого тела и притом в таких, что оба продукта
разложения пришли в газообразное состояние» [47, стр.
189-190].
Здесь же Менделеев разбирает особенности
отклонения плотностей от закона Авогадро в зависимости от
индивидуальных свойств тех или иных соединений.
Необходимо отметить, что в литературе по истории химии
приоритет Менделеева в этой области замалчивается.
Буржуазные историки науки указывают лишь на работы
Канниццаро, Коппа, Девилля и других, хотя первенство
в этом отношении безусловно принадлежит Менделееву.
Так, в «Основах химии» он писал: «Объяснение малой
плотности паров нашатыря, серной кислоты и т. п.
веществ, разлагающихся при перегонке, было ?ст?ственней-
Ш

шим с самого начала приложением закона Авогадро —
Жерара к химическим отношениям; оно, напр., дано
в моем сочинении «Удельные объемы», 1856 г., стр. 99»
[48, стр. 532]. На других высказываниях Менделеева
по этому поводу мы остановимся ниже.
Правильное освещение истории этого вопроса дали
Р. Б. Добротин [49] и М. Г. Фаерштейн [50].
Мы хотим подчеркнуть, что эти важные для развития
науки мысли Д. И. Менделеева являются результатом
последовательного применения закона Авогадро о двух-
объемности молекул. В истории атомно-молекулярной
теории Д. И. Менделеев является первым ученым,
который стал последовательно применять закон Авогадро ко
всем известным в то время химическим явлениям. Вслед
за Менделеевым по этому пути пошел итальянский
химик С. Канниццаро, на работах которого мы остановимся
в следующей главе.
Формула M=2D (где М—молекулярный вес, a D —
плотность газа по водороду) была впервые предложена
Д. И. Менделеевым. В диссертации «Об удельных
объемах» он приводит следующую формулу:
П
V = 100 = Т • °.°110564.
1,10564
или
v д '
где К = 0,0110564 [47, стр. 184].
Здесь
V — удельный объем по кислороду;
П — пай по кислороду;
Д — плотность газа по воздуху;
1,10564 — плотность кислорода по воздуху;
100 — пай кислорода.
Так как удельный объем всех газообразных тел равен
двум, то формула получает следующее выражение [47,
стр. 1851:
А
136

Отсюда можно определять молекулярный вес [47,
стр. 191]:
К подобной формуле западноевропейские ученые
пришли несколько позднее. При этом они старались
игнорировать работу Менделеева. В письме Зинину Менделеев
замечает: «...Сделанное мною присваивается другими
(напр., мною дано в 1856 году объяснение аномалии
плотности паров, дана, формула плотностей—Копп через два года
сделал то же...)» [49, стр. 124]. То же самое он говорит
в статье «О связи некоторых физических свойств тел
с их химическими реакциями»: «Эту формулу я
опубликовал впервые в брошюре: «Положения (Thesen),
избранные для защищения на степень магистра химии Д.
Менделеевым», С.-Петербург, 1856 г., 9 сентября. Позднее
Копп (Корр) предложил (Comptes rendus, 1857, XLIV,
p. 1347) подобный же способ» [49, стр. 343—344].
В конце 50-х годов с критикой слабых сторон учения
о молекуле, развитого Жераром и Лораном, выступил
также знаменитый русский химик А. М. Бутлеров
(1828—1886). Его деятельность, связанная с дальнейшим
развитием учения о молекуле, была неоднократно
освещена советскими учеными, в связи с чем мы опускаем
рассмотрение относящихся к этому вопросу работ
Бутлерова [51, 52].
Литература
1. J. В. Dumas. Ann. chim. phys., 1826, t. 33, p. 337.
2. J. B. Dumas, P. В о u 11 a y. Ann. chim. phys., 1828,
t. 37, p. 15.
3. J. B. Dumas. Ann. chim. phys., 1832, t. 49, p. 210.
4. J. B. Dumas. Ann. chim. phys., 1832 , t. 50, p. 170.
5. I. I. В erz elius. Ann. Ph. Ch., 1833, Bd. 28, S. 388.
6. M. A. G a n d i n. Ann. chim. phys., 1833, t. 52, p. 113.
7. С Graebe. Der Entwicklungsgan^ der Avogadroschen
Theorie. J. pr. Ch., 1913, Bd. 87, S. 145.
8. M. A. G a u d i n. Recherches sur le groupement des atomes
dans les molecules. Paris, 1847.
9. M. A. G a u d i n. L'architeckture du monde des atomes. Paris,
1873.
10. J. P erso z. Introduction a Petude de la chimie moleculaire.
Paris-Strasbourg, 1839.
137

11. J. В. Dumas, Ann., Chem. Pharm., 1838, Bd. 27. S. 135.
12. А. С a h о u г s. Comptes rendus hebdomadaires des seances de
l'Academie des Sciences (Paris), 1844, t. 19, p. 771.
13. Э. Гьельт. История органической химии с древнейших
времен до настоящего времени. Харьков — Киев, Гос. науч.-
техн. изд-во, 1937.
14. I. I В е г z е 1 і u s. Annals of philosophy, 1814, vol. 4, p. 323.
См. также: Neues Journal der Pharmazie, 1817, Bd. 1, S. 130.
15. I. I. В e r ze 1 i u s. Versuch uber die Theorie der chemischen
Proportionen. Dresden, 1820.
16. F. Wohler, J: Liebig. Ann., Chem. Pharm., 1832, Bd.
3 S. 249.
17. I.' I.' В e'r z e 1 i и s. Ann. Ph. Ch., 1833, Bd. 28, S. 617.
18. J. B. Dumas, P. В о и 11 а у. Ann. chim. phys., 1828,
t. 37, p. 15.
19. J. Liebig. Ann., Chem. Pharm., 1834, Bd. 9, S. 1.
20: J. B. D um a s, E. Peligot. Ann., Chem. Pharm., 1835,
Bd. 15, S. 1.
21. J. B. Dumas. Ann., Chem. Pharm., 1839, Bd. 32, S. 101.
22. I. I. В e r z e 1 i и s. Ann., Chem. Pharm., 1835, Bd. 31, S. 113.
23. П. И. Э Й h б p о д т. J. pr. Ch., 1836, Bd. 8, S. 345.
24. А. И. X о д h e в. О соединении минеральной и органической
химии в одно целое. Харьков, 1848.
25. А. М. Бутлеров. Исторический очерк развития химии
за последние 40 лет (по 1880 год). СПб., 1880.
26. С. Канниццаро. Обзор развития понятий об атоме,
частице и эквиваленте и различных систем формул. Киев,
1873.
27. J. Liebig. Ann., Chem. Pharm., 1838, Bd. 26, S. 113.
28. Ch. F. Gerhardt. Ann. chim. phys., 1839, t. 72, p. 184.
29. Ch. F. G e r h a r d t. J. pr. Ch., 1843, Bd. 30, S. 1.
30. Ch. F. G e r h a r d t. Ann. chim. phys., 1843, t. 7, p. 129; t. 8,
p. 238.
31. Ш. Ф. Ж e p a p. Введение к изучению химии по унитарной
системе. СПб., 1865.
32. A. Laurent. Ann. chim. phys., 1847, t. 40, p. 65.
33. Ch. F. Gerhardt. Introduction a l'etude de la chimie par le
systeme unitaire. Paris, 1848.
34. A. L a ur en t. J. pr. Ch., 1848, Bd. 40, S. 65.
35. Ch. F. Gerhardt. Traite de chimie organique, t. 1—4.
Paris, 1853—1856.
36. P: A. F a t r e, I. T. S i 1 b e r m a n n. Comptes rendus
hebdomadaires des seances de l'Academie des Sciences (Paris),
1846, t. 23, p. 199.
37. А. В i n e a u. Ann., Chem. Pharm., 1839, Bd. 32, S. 227.
38. А. В i n e a u. Ann. chim. phys., 1846, t. 18, p. 226.
39. A. Laurent. Methode de chimie. Paris, 1854.
40. Ch. F. Gerhard t. J. pr. Ch., 1851, Bd. 53, S. 460.
41. Ш. А. В ю p ц. Атомическая теория. Киев, 1882.
42. H. H. Б e кет о в. О некоторых новых случаях химического
сочетания и общие замечания об этих явлениях. СПб., 1853.
43. Н. Н. С о к о л о в. Горный журнал, 1859, ч. I, стр. 96.
138

44. Химический журнал Н. Соколова и А. Энгельгардта, 1859,
т. I, стр. 1.
45. Д. И. Менделеев. Удельные объемы. Горный журнал,
1856, ч. 3, стр. 1, 169.
46. Д. И. М е н д е л е е в. Сочинения, т. 25. М.—Л., Иод-во
АН СССР, 1952.
47. Д. И. Менделеев. Сочинения, т. 1, Л., ОНТИ, Химте-
оретиздат, 1937.
48. Д. И. Менделеев. Основы химии, т. I. М.—Л-, Госхим-
издат, 1947.
49. Р. Б. Д о б р о т и н. Ранний период научной деятельности
Д. И. Менделеева как этап на пути к открытию
периодического закона. Л.; Диссертация, 1953.
50. М. Г. Фаерштейв. О роли Д. И. Менделеева в
утверждении закона Авогадро. Труды Института истории
естествознания и техники, т. 6, Изд-во АН СССР, 1955, стр. 68.
51. Г. В. В ы к о в. О приоритете А. М. Бутлерова в создании
теории химического строения. В кн.: «Материалы по истории
отечественной химии». М., Изд-во АН СССР, 1953.
52. Б. А. К а з а н с к и й, Г. В. Быков. А. М.
Бутлеров и теория химического строения. В кн.: А. М.
Бутлеров. Избранные работы. М., Изд-во АН СССР, 1951.

Глава пятая
СОЗДАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ,
ОСНОВАННОЙ НА АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЙ ТЕОРИИ
И ПЕРИОДИЧЕСКОМ ЗАКОНЕ
Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА
X ассмотренные нами в предыдущей главе работы Же-
рара, Лорана, Менделеева и других ученых
свидетельствуют о том, что в конце 50-х годов XIX в. не была еще
создана законченная система атомных весов и формул
химических соединений.
Менделеев был первым ученым, который применил
к химии закон Авогадро без всяких ограничений и
добился при этом замечательных результатов. Однако
в это время его внимание приковывает классификация
веществ на основе их физико-химических свойств. В
работах Менделеева, относящихся к концу 50-х годов, мы
встречаем в основном атомные веса и формулы Жерара и
Лорана.
Атомные веса Канниццаро
В 1857 г. итальянский химик С. Канниццаро (1826—
1910) пришел к такому же выводу, как и Менделеев,—
что закон Авогадро не имеет исключений.
Рассмотрев аномальные плотности паров химических
соединений, Канниццаро, в противоположность Жерару,
заключает:
«Наоборот, я думаю, что нет исключений из общего
закона, по которому равные объемы газа при
одинаковых условиях содержат равное число молекул, и что
140

С. КАННИЦЦАРО
кажущиеся исключения исчезнут при более точном
испытании» [1, стр. 46].
Так же, как^и Менделеев, Канниццаро совершенно
правильно объясняет известные случаи аномальных
плотностей паров химических соединений диссоциацией на
составляющие их части.
В работе, относящейся к 1858 г., Канниццаро пришел
к важным выводам, позволившим ему установить новую
систему атомных весов и формул. Эта работа вышла
впервые под заглавцем «Извлечение из^ курса химической
философии, доложенное профессором С. Канниццаро в
Королевском Университете Генуи», и была напечатана
сначала в журнале «Nuovo Cimento» (2J, а затем
отдельной брошюрой [3J. В 1891 г. она была издана на
немецком языке Лотаром Мейером в «Классиках точных наук
Оствальда» [1].
Значение этого сочинения очень велико, так как
в нем впервые устанавливалась близкая к современной
141

система атомных весов и формул, базирующаяся но
только на законе Авогадро, но и на других химических
и физических свойствах. Новая система вполне
удовлетворяла закону Дюлонга и Пти, изоморфизму
химических соединений и аналогиям в химических свойствах
простых и сложных тел. Правда, эта система не
учитывала многих химических элементов, в то время еще плохо
изученных. К сожалению, число их было довольно
велико. Подробно этот вопрос будет обсужден ниже.
В начале своей работы Канниццаро указал, что успех
в науке может быть достигнут только при
последовательном применении «гипотезы Авогадро, Ампера и Дюма».
Он изложил главные отличия молекулы от атома. «В
равных объемах простых и сложных тел долщно содержаться
равное число молекул, но ни в коем случае — равное
число атомов, так как молекулы различных тел или
одного и того же тела в различных состояниях могут
состоять из неодинакового числа атомов одного или
различного сорта» [1, стр. 3]. Ввиду того, что сера обладает
двумя плотностями пара в зависимости от того, находятся
ли ее пары при температуре выше или ниже 1000°,
итальянский химик предложил две формулы — Эг и S8.
Канниццаро указал, что атомные веса многих
химических элементов определены принципиально неверно из-за
отсутствия последовательного применения закона
Авогадро. «Следовательно, чтобы определить атомный вес
каждого элемента, прежде всего необходимо знать
молекулярные веса и составы всех или большинства его
соединений» [1, стр. 12].
Далее Канниццаро предлагает изменить атомные веса
нескольких элементов. Прежде всего он рассматривает
ртуть. Сопоставляя плотность паров галогенидов ртути,
а также темплоемкости свободной ртути и ряда ее
соединений с другими простыми и сложными телами,
Канниццаро приходит к выводу, что атомный вес ртути, по
сравнению с атомным весом Жерара, должен быть увеличен
вдвое.
На основании подобных же соображений были
увеличены вдвое атомные веса меди, цинка, свинца, железа,
марганца, олова, платины, кальция, магния, бария.
Атомные веса калия, натрия, лития, серебра и
золота были оставлены такими же, как у Жерара.
142

Кроме того, на основании только объемных отношу
ний Каншщцаро пришел к правильным атомным весам
бора, титана, кремния, циркония, алюминия, хрома.
Он принял следующие численные значения атомных
весов названных элементов:
Калий . .
Натрий
Серебро .
Золото . .
Ртуть . .
Медь . . .
Цинк . .
. . 39
. . 23
. . 108
. . 196,32
. .200
. . 63
. . 66
Свинец . .
Железо
Марганец
Олово . .
Платина .
Кальций .
Магний .
.207
. 56
. 55
. 117,6
. 197
. 40
. 24
Барий . .
Бор . . .
Титан . .
Кремний .
Цирконий
Алюминий
Хром . .
. 137
. И
. 56
. 28
. 89
. 27
. 53
В отношении одновалентных металлов Канниццаро
допустил ошибку. Он принял, что их молекулы состоят
из двух атомов, т. е. К2, Na2, Li2, Ag2. В этом отношении
он руководствовался аналогией с водородом, хлором,
азотом и т. д. Молекулы других металлов, по его мнению,
одноатомны, т. е. Hg, Си, Zn и т. д.
В работе Канниццаро имеется много формул
различных химических соединений. Приведем некоторые из
них: КС1, NaCl, HgCl, HgCh, CuCI, CuCh, BCh, SiCl4,
ТіСі4, ZrCl4 и др.
Съезд химиков в Карлсруэ
и распространение современных атомных весов
Взгляды Канниццаро были известны сначала только
в Италии, но вскоре краткие рефераты его основной
работы были помещены в двух журналах — французском
и немецком и стали, по-видимому, достоянием всех
химиков [4, 5]. Однако по-настоящему они вошли в науку
лишь после обсуждения их на Международном съезде
химиков в Карлсруэ 3—5 сентября 1860 г.
Этот съезд оказал огромное влияние на дальнейшее
развитие химии. Решения съезда во многом
способствовали тому, что к концу 60-х годов основные достижения
атомно-молекулярной теории получили широкое
распространение.
Инициатором съезда был немецкий химик А. Ф. Ке-
кул?. В 1859 г. он обратился к своему соотечественнику
143

К. В. Вельтцину и французскому ученому Ш. А. Вюрду
с предложением рассмотреть своевременность созыва
Международного съезда химиков для обсуждения спорных
вопросов. Было решено провести такой съезд в 1860 г.
в Карлсруэ при участии химиков всех стран. Огромное
большинство химиков приветствовало мысль о съезде.
В разосланных приглашениях цель съезда была
сформулирована так: «...путем подробного обсуждения
можно устранить кое-какие недоразумения, в частности,
можно облегчить соглашения по таким главным
моментам: более точное определение представлений,
выражаемых словами «молекула», «эквивалент», «атомность»,
«основность» и т. д.; установление истинных эквивалентов
тел и их формул; переход к более целесообразным
обозначениям и более рациональной номенклатуре»
[6, стр. 192].
Это обращение было подписано 45 химиками, в том
числе тремя русскими — Н. Н. Бекетовым, Н. Н.
Соколовым и Н. Н. Зининым.
На съезде присутствовало около 140 ученых; из
русских химиков были Д. И. Менделеев, Н. Н. Зинин,
Л. Н.Шишков, А. П. Бородин.Т. Лесинский, Ф. Ф. Бейль-
штейн, Я. Натансон, В. Савич.
Деятельность съезда довольно подробно описана
в письме Менделеева к Воскресенскому, опубликованном
в «С.-Петербургских ведомостях» 2 ноября 1860 г.
«...Заседание было открыто вступительною речью
г-на Вельцина (Вельтцина. — В. К.), профессора
известной политехнической школы в Карлсруэ.
Президентом выбрали было Бунзена, но он отказался,
говоря, что слабость слуха мешает ему надлежащим
образом исполнять эту обязанность. Потом президентом, на
этот день, был избран сам хозяин, Вельцин, а на
следующий— Буссенго. Были назначены также секретари,
по одному из четырех наций, имевших наибольшее
число представителей: из французов — Вурц (Вюрц.—
Б. К.), из немцев — Штреккер, из англичан — Роско
и из русских — Шишков. Пятым секретарем был выбран
Кекуле, как подавший один из первых, по общему
мнению, самую мысль о конгрессе.
Кекуле изложил сущность вопросов, составляющих
предмет разноречий. После долгих прений собрание ре-
144

шило составить комитет, человек из 60, с тем чтоом шш
определили, в какой форме предложить вопросы на
вотирование в конгрессе. Комитет, в котором из русских
были Зинин, Шишков и я, собрался тотчас по окончании
первого заседания. Комитет скоро пришел к убеждению,
что вся сущность разноречий сосредоточивается в
различии между понятием частицы и понятием атома»
'[7, стр. 1(55—16й].
В защиту новых взглядов с блестящей речью
выступил Канниццаро. Его поддержали Вюрц и Одлипг [8].
В том же иисьмо Менделеев далее рассказывал:
«Наконец, на голосование были поставлены следующие
вопросы: «Предлагается принять различие понятий о
частице п атом •, считая частицею количество тела,
вступающее в р .акции и определяющее физические свойства,
и считая атомом наименьшее количество тела,
заключающееся в частицах».
Далее — «предлагается понятие' об эквиваленте
считать эмпирическим, не зависящим от понятий об атомах
и частицах».
По предложению президента те, которые были
согласны принять эти положения, подняли руки. Оказалось,
что согласна наибольшая часть собрания. Затем было
предложено поднять руки тем, кто отвергает положения;
поднялась было одна рука, но и та тотчас опустилась.
Результат неожиданно единодушный и важный. Приняв
различие атома и частицы, химики всех стран приняли
начала унитарной системы; теперь было бы большою
непоследовательностью, признав начало, не признать его
следствий» [7, стр. 171—172].
Понятия о молекуле и атоме не были новыми для
русских химиков. Менделеев писал об этом следующее:
_ «Предметом собрания (Международного съезда
химиков. — В. К.) было рассмотрение нескольких
вопросов, предварительное обсуждение которых поруче-
но'было комитету, куда выбрали и меня. На конгрессе
было приятно видеть то, что новые начала, которым все
молодые русские химики давно следуют, взяли сильный
верх над рутинными понятиями, господствующими еще
в массе химиков» [9, стр. 87].
Как было показано в предыдущей главе, такие ученые,
как Бекетов, Соколов, Энгельгардт, давно уже приняли
10 В. И. Куринной jjg

наиболее важные следствия нового учения о молекуле
и атоме. Сам же Менделеев на основе последовательного
применения закона Авогадро пришел к ряду открытий
в области атомно-молшулярной теории. Огромный вклад
в дело развития атомно-молекулярной теории внес и
А. М. Бутлеров — создатель теории химического
строения органических соединений.
Оживленную дискуссию на съезде вызвал вопрос о
старых и новых атомных весах, т. е. об эквивалентах
и об исправленных весах Жерара и Лорана. В защиту
новых атомных весов выступили Канниццаро и Вюрц; Дюма
предложил ввести новые атомные веса только в
органической химии, оставив эквиваленты в неорганической
химии. Канниццаро и некоторые другие химики
выступили против этого предложения Дюма. Голосование
показало, что большинство ученых согласно с мнением
Канниццаро.
Членам съезда Канниццаро роздал по экземпляру
своей книги «Извлечение из курса химической философии»,
которая произвела огромное впечатление. Участник съезда
немецкий ученых Л. Мейер писал о своем впечатлении:
«Я прочитал ее еще раз дома и удивился той ясности,
с которой сочинение освещало важнейшие спорные
вопросы. С моих глаз как бы спала пелена, сомнение
исчезло, и вместо них возникло чувство спокойной
уверенности» [1, стр. 59].
Насколько нам известно, Канниццаро не дал полной
таблицы атомных весов химических элементов. В своем
«Извлечении из курса химической философии» он
исправил атомные веса только 22 химических элементов (выше
были приведены исправленные! им атомные веса 21
элемента; двадцать вторым элементом является литий,
атомного веса которого Канниццаро не дал, но для которого
он предложил сохранить численное значение атомного
веса, указанное Жераром и Лораном).
Этот факт — не случайность. Как известно, основное
значение в определении атомных и молекулярных весов
Канниццаро придавал закону Авогадро, так как все
остальные закономерности допускали исключения. Ни
изоморфизм, ни закон Дюлонга и Пти, ни аналогия
химических свойств не давали таких надежных
результатов, как определение плотностей в газообразном
состояли

аии. Между тем, плотности паров соединений многих
химических элементов не были еще изучены.
Поэтому неверно утверждение, имеющееся в
некоторых учебниках по истории химии, что вскоре после
международного съезда химиков утвердилась новая
система атомных весов. Подобное мнение справедливо лишь
по отношению к элементам, хорошо изученным к тому
времени. Впрочем, и вокруг атомных весов некоторых
из них спор не прекращался до начала 70-х годов.
Только открытие периодического закона и
установление системы химических элементов внесло полную
ясность в обсуждаемый вопрос. Однако и до работ Д. И.
Менделеева многие ученые, как зарубежные, так и
отечественные, способствовали развитию идей Канниццаро и
установлению на их основе атомных весов
малоизученных элементов.
Особенно велика в этом отношений роль Ш. А. Вюрца.
Его известная книга «Лекции по теоретической химии»
[10], вышедшая в 1864 г. в Париже, значительно
способствовала распространению новой системы атомных
весов. Автор подробно рассмотрел историю химической
атомистики и привел убедительные доводы в пользу
новых взглядов. Кроме того, Вюрц распространил идеи
Канниццаро на многие химические элементы, для
которых Канниццаро не дал атомного веса 21.
В том же году Л. Мейер также дал расширенную
таблицу атомных весов [12]. В следующем, 1865 г.,
английский химик В. Одлинг предложил атомные веса почти
всех известных тогда элементов [13].
В табл. 12 сопоставляются атомные веса Вюрца и
Одлинга с современными и эквивалентные веса,
определенные различными химиками и собранные в книге
А. Штреккера [14].
Как видно из табл. 12, и Вюрц, и Одлинг составили
довольно совершенные таблицы атомных весов. У
первого из них только два ошибочных атомных веса (ванадия
21 Близкие к современным атомные веса предложил в 1861 г.
американский ученый О. В. Гиббс [И]. Однако рекомендованные
им атомные веса были плохо обоснованы и не оказали заметного
влияния на внедрение системы Канниццаро. В других работах
Гиббе в то время еще продолжал пользоваться эквивалентными
весами.
147
10*

Таблица 12
Элементы
Атомный вес
современный
по
Вюрцу
по
Одлингу
1,008
16,00
14,008
12,01
10,82
9,013
26,97
28,06
30,98
32,066
19,00
35,457
79,916
126,92
6,940
22,997
39,096
85,48
132,91
40,08
87,63
137,36
207,21
24,32
65,38
112,41
63,542
107,880
200,61
58,69
58,94
106,7
190,2
55,85
101,7
1
16
14
12
И
—
27
28
31
32
19
35,5
—
—
7
23
39,1
—
—
40
87,5
137
207
24
65,2
112
63,5
108
200
59
59
106,6
199,2
56
104,4
1
16
14
12
11
9,4
27,4
28,5
31
32
19
35,5
80
127
7
23
39
85,4
133
40
88
137
207
24
65
112
63,4
108
200
59
59
106
199
56
104
ш

Таблица 12 (окончание)
Элементы
Атомный вес
современный
по
Вюрду
по
Одлингу

Эквиваленты
Штрек-
кера
193,1
54,93
102,91
195,23
52,01
95,95
183,92
50,95
92,91
180,88
47,90
91,22
238,07
197,2
118,70
74,91
121,76
209,00
78,96
127,61
204,39
140,13
138,92
88,92
232,12
198
55
104,
197,
53,
96
184
68,
50
89,6
120
197
118
75
122
210
79,5
129
204
197
55
104
197
52,1
96
184
137
138
48,
89,
120
197
118
75
120
208
80
128
203
92
94
64
238
98,6
27,6
52
99,0
26,2
46
92
68,5
48,9
68,8
25
33,5
196,0
58,0
75,0
120,3
104,0
39,5
64,0
46
46
35
59,5
и урана), у второго — шесть (атомные веса ванадия,
урана, тантала, церия, лантана, иттрия). Необходимо,
однако, иметь в виду, что в то время не было большой
уверенности в правильности значения многих атомных
весов, так как часто их определение основывалось на
противоречивых данных. Мы уже говорили, например, о тех
трудностях, которые возникали тогда при установлении
атомных весов малоизученных элементов.
149

В Германий одним из первых стал употреблять
некоторые новые атомные веса Кекуле, правда, с очевь
большой осторожностью. В своем учебнике
органической химии [15] он, наряду с пропорциональными
числами Жерара, начинает употреблять и новые атомные
веса.
В России атомные веса Канниццаро сразу были
приняты Менделеевым, как об этом свидетельствует цити*
рованное выше его письмо к Воскресенскому о
Международном съезде химиков. Бутлеров употреблял их уже
в 1862 г. в статье «Несколько замечаний по поводу
открытых Гутри производных углеводородов Сп Нгп»
116, стр. 83]. Вскоре за Менделеевым и Бутлеровым
последовали и другие химики.
В 1862 г. К. И. Лисенко в статье «О величине и ато-
мичности железного атома» [17] высказался в пользу
правильных атомных весов цинка, олова, свинца и железа
и дал определения понятий молекулы и атома. По поводу
атомного веса железа в то время существовало
разногласие — принять ли его равным 112 (Вюрц) или 56 (Ер-
ленмейер). Канниццаро не определил атомного веса
железа. Лисенко указывает, что необходимо принять его
равным 56. Впоследствии это значение было принято
и Вюрцем. При выборе численных значений атомных
весов химических элементов Лисенко руководствовался
плотностью паров их соединений.
В 1863 г. А. М. Бутлеров подтвердил атомный вес
свинца, установленный Канниццаро [16, стр. 100].
Определив плотность пара тетраметилсвинца, он заключил,
что атомный вес свинца равен 207. В 1864 г. Бутлеров
подтвердил двухатомность цинка и таким образом
высказался в пользу его правильного атомного веса [16,
стр. 26].
Выдающуюся роль в пропаганде и развитии атомно-
молекулярного учения сыграл русский химик и
минералог Н. И. Лавров (1790—1874). Его учебник
«Неорганическая химия» [18], вышедший в 1865 г., содержит не
только подробное изложение основ атомно-мол?куляр-
ной теории, но и свидетельствует о значительном вкладе
автора в развитие этой теории. Из приведенной им
таблицы атомных весов видно, что русский химик
успешно применил идеи Канниццаро к некоторым элементам,
№

в величине атомных весов которых еще не было
уверенности.
Н. И. Лавров был одним из первых ученых, кто
последовательно применил учение о молекуле для всех
известных химических элементов и добился на этом пути
замечательных результатов. Если сравнить таблицу
Лаврова с достижениями иностранных ученых в этой области,
то обращает на себя внимание, что она, так же как,
например, у Одлинга, включает все известные в то время
химические элементы. Несколько атомных весов,
приведенных Лавровым, ошибочны (атомные веса ванадия,
тантала, урана, церия, лантана, иттрия, т. е. тех же
элементов, что у Одлинга и Вюрца). Но следует отметить,
что зарубежные химики не исправили атомный вес
ниобия. Это сделал лишь Лавров, который в своем учебнике
химии привел близкий к современному атомный вес
ниобия, равный 97,6 (современный — 92,91). Правда,
в 1865 г. Ж. Ш. Мариньяк получил более точное
значение атомного веса ниобия, равное 94 (19, стр. 235).
Заслуга Лаврова заключается в том, что он отказался от
неправильного атомного веса ниобия, выражаемого
эквивалентом, и предложил близкий к современному
атомный вес.
В этом же учебнике Н. И. Лавров одновременно
с В. Одлингом вводит правильный атомный вес тория.
До работ Лаврова и Одлинга химики употребляли
только эквивалентные веса этого элемента.В отличие, от
английского химика Лавров приводит более точное
значение атомного веса тория — 231,4 (по Одлингу —
238, современный — 232,12). Это объясняется тем,
что Лавров руководствовался работой русского химика
Р. И. Германа [20], который определил «атомный вес»
тория величиной 115,7, т. е. ровно половиной атомного
веса, принятого Лавровым, в то время как Одлинг,
по-видимому, основывался на работах Шйдениуса
[21], содержавших завышенное значение «эквивалента»
тория.
В другой работе Лавров [22] подверг критике статью
Шеерера, допускавшего для кремнезема формулу SiOa
Сопоставив формулы различных силикатов, Лавров
приходит к выводу, что простейшие формулы получаются
при принятии формулы кремнезема SiOs.
Ш

«Вследствие сказанного мы решительно не
можем принять вывод господина Шеерера и остаемся при
своем мнении, высказанном в «Химическом журнале»
Соколова и Энгельгардта, ч. III, 1860 г., что формула
кремнезема должна быть Бігфг (т. е. 2S102)» [22, стр.
281].
Новая система химических знаний
Системы атомных весов, принятые Вюрцем, Мейером,
Одлингом и Лавровым, как мы видели, содержали
ошибочные атомные веса некоторых элементов. Трудности,
которые здесь возникали, порождались многими
причинами. Д. И. Менделеев писал об этом:
«В настоящее время для определения атомного веса
элемента, дающего одну или немногие степени
соединения, с кислородом и.т. п. и вообще не образующего
разнообразных соединений, необходимо, кроме знания
эквивалента (по отношению, напр., к Н), еще
определение физических свойств или простого тела (его
теплоемкости), или его соединений (плотность паров,
теплоемкость), или же открытие случаев изоморфизма. Эти
приемы часто недостаточны или трудно достижимд, а потому
атомные веса многих элементов, не дающих разных форм
окисления, установлены на признаках, иногда очень
шатких» [23, стр. 43—44].
Только открытие периодического закона внесло
окончательную ясность в обсуждаемый вопрос.
«Здесь закон периодичности является на помощь делу
как новая законность между химическими свойствами
и атомным весом. Зная эквивалент и некоторые
свойства элемента и его соединений, можно установить
его атомный вес, признавая закон периодичности» [23
стр. 44—45].
Однако возможность определения атомных весов- на
основе закона периодичности свойств химических 'эле
ментов не является главным в открытии Д.И.
Менделеева, в применении его закона к атомно-молекулятш?й
террии.
Открытие периодического закона и установление си
ст?мы химических элементов подвело дтог развитию
№

Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ
атомно-молекулярного учения в первой половине и в
середине XIX столетия.
В химии была, наконец, установлена стройная
система, связывающая в единое целое все многообразие
химических и физических свойств. Атомно-молекулярная
теория получила свое логическое завершение. Была
установлена внутренняя связь между атомными весами и
свойствами химических элементов.
Если Жерар и Лоран объединили химию в одно
целое, ликвидировав пропасть между органической и
неорганической химией, а Канниццаро завершил их дело,
то Д. И. Менделеев связал в единую систему весь
экспериментальный и теоретический материал как в области
химии, так и отчасти в области физики.
Мы не будем рассматривать значение открытия
Менделеева для дальнейшего' развития химии и физики.
Подчеркнем лишь, что установление периодического закона

ознаменовало начало нового этапа в развитии атомно
молекулярной теории..
Вся важность открытия Менделеева не сразу была
понята его современниками, и только дальнейшее
развитие науки вскрыло всю глубину научного обобщения
великого русского ученого.
Сущность периодического закона Д. И. Менделеев
изложил следующим образом:
«1. Элементы, расположенные по величине их
атомного веса, представляют явственную периодичность
свойств.
2. Сходственные по химическим отправлениям
элементы представляют или близкие атомные веса (подобно
Pt, іг, Os), или последовательно и однообразно
увеличивающиеся (подобно К, Rb, Cs)...
5. Величина атомного веса определяет характер
элемента, как величина частицы определяет свойства
сложного тела, а потому при изучении соединений должно
обращать внимание не только на свойства и количество
элементов, не только на их взаимодействие, но и на вес
их атома.
6. Должно ожидать открытие еще многих
неизвестных простых тел, напр., сходных с А1 и Si элементов
с паем 65—75.
7. Величина атомного веса элемента иногда
может быть исправлена, зная его аналогии» [24, стр.
15-16].
Открытие Менделеева внесло большую ясность в
установление величины атомных весов химических
элементов.
Как мы уже знаем, в 60-х годах прошлого века,
несмотря на замечательные работы Канниццаро и его
последователей, не было большой уверенности в
правильности атомных весов многих химических элементов.
Периодический закон сразу «отсортировал» правильные
атомные веса от неправильных. В качестве примера можно
привести атомные веса бериллия, кремния, ванадия,
тантала, ниобия, тория, циркония.
Некоторые атомные веса были принципиально
исправлены Менделеевым. В 1870 г. в.еорбщении «О
положении церия в системе элементов» [24, стр\ 135.] -од
впервые определил пр&видь&ые атомные веса--иляия.
TS4

урана и церия. Они получили следующие численные
значения: индий — 113 (современный — 114,76), уран -—
240 (современный — 238,07), церий — 138
(современный — 140,13). В 1871 г. были исправлены атомные
веса иттрия и титана; атомный вес иттрия получил
значение 88 (современный 88,92), а титана — 48
(современный 47,90) [24, стр. 173]. Были даны правильные
атомные веса лантана и эрбия.
Таким образом, в результате успешного развития
учения о молекуле и открытия периодического закона
атомно-молекулярное учение с 70-х годов XIX в. прочно
вошло в науку. Система эквивалентов потеряла свое
значение. Взамен дуалистической системы Берцелиуса и
унитарной системы Жерара и Лорана была создана новая
химическая система, базирующаяся на атомно-моле-
кулярном учении и периодическом законе.
Литература
1. S. Cannizzaro. Ostwald's Klassiker der exakten Wissen-
schaften, № 30. Leipzig, 1891.
2. S. Cannizzaro. Sunto di un corso di filosofia chimica.
Nuovo Cimento, 1858, t. 7, p. 71.
3. S. Cannizzaro. Sunto di un corso di filosofia chimica.
Pisa, 1858.
4. Jahresbericht fiber die Fortschritte der Chemie. Giessen,
1858.
5. Repejtoire de chimie рше, 1858—1859, t. 1, p. 201.
6- Б. H. M e и ш у t к и h. Химия и пути ее развития. М.—Л.,
Изд-во АН СССР, 1937.
7. Д. И. Менделеев. Химический конгресс в Карлсруэ.
Сочинения, т. 15. М,—Л., Изд-во АН СССР, 1949.
8. Е. Meyer. J. pr. Ch., 1911, Bd. 191, S. 182.
9. Д. И. Менделеев. В кн.: Научное наследство, т. 2. М.,
Изд-во АН СССР, 1951.
10. Ch. A. Wurtz. Lecons de philosophie chimique. Paris,
1864.
11. O. W. G i Ь b s. The ameiican journal of science and ait, 1861,
v. 31, p. 246.
12. L. Meyer. Die modernen Theorien der Chemie und ihre
Bedeutung fur die chemische Statik. Bieslau, 1864.
13. W. О d 11 n g. Beschreibendes und theoretisches Handbuch der
(Jhemie. Erlangen, 1865.
14. A. S t г е с k e r. Theorien und Experimente zur Bestimmung
der Atomgewichte der Elements. Braunschweig, 1859.
15. А. К e k u 1 e. Lehrbuch der organischen Chemie, Bd. 1,
Erlangen, 1861.
U5

16. А. М. Б у т л е р о в. Сочинения, т. 1. to.-, Изд-во АН СССР
1953.
17. К. И. Л и сел к о. Горный журнал, 1862, ч. 3, стр.
369.
18- Н. И. Л а в р о в. Неорганическая химия. СПб., 1865.
19- J- Ch. Marignac. Oeuvres completes, t. 2. Geneve, Paris,
Berlin (б/г).
20. P. И. Г e p m а н. J. pr. Cn., 1864, Bd. 93, S. 106.
21. J. J. Chydenius. Ann. Ph. Ch., 1863, Bd. 119,
S. 43.
22. H. И. Лавров. Z. fur Chemio, 1861, Bd. 4, S. 279.
23- Д. И. Менделеев. Периодическая законносіь
химических элементов. В кв.: «Новые материалы по истории
открытия периодического закона». М.—Л., Изд-во АН СССР
1950.
24. Д. И. Менделеев. Сочинения, т. 2. Л., Госхимтехиздат,
1934.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Глава I. Развитие атомистики до XIX века 7
Атомистические представления древних 7
Гипотезы о мельчайших частицах материя (конец
средневековья и начало нового времени) 13
Атомистика Ломоносова 23
Глава II. Возникновение химической атомистики и ее
развитие в первых десятилетиях XIX века 32
Состояние химических знаний накануне открытия сте-
хиометрических законов 32
Атомистика Дальтона 39
«Химические пропорции» Берцелиуса 49
Гипотеза Авогадро и Ампера 53
Возникновение химической атомистики и русские
ученые •. . . 60
Глава III. Атомистическая теория Берцелиуса 66
Идеологическая борьба вокруг вопроса о строении
материи 66
Система атомных весов, применявшаяся Берцелиусом
до 1826 года 72
Атомные веса и формулы Берцелиуса после 1826 года 81
Появление химических уравнений 95
Исправление атомных весов Берцелиуса,
осуществленное Реньо 98
Глава IV. Развитие учения о молекуле впервой половине
XIX века 105
Гипотеза Авогадро и неорганическая химия 106
Кризис химической системы Берцелиуса 113
Атомно-молекулярное учение Жерара и Лорана . . . 119
Учение о молекуле и русские химики 132
167

Глава V. Создание химической системы, Основанной на
а томно-молекулярной теории и периодическом законе
Д. И. Менделеева 140
Атомные веса Канницдаро 140
Съезд химиков в Карлсруэ и распространение
современных атомных весов 143
Новая система химических знаний 152

Виктор Иванович Куринной
Очерк развития химической атомистики в XIX веке
Утверждено к печати
Институтом истории естествознания и техники
АН СССР
Редактор издательства С. Е. Кипнис
Технический редактор Т. А. Прусакоеа
РИСО АН СССР № 16-102В. Сдано в набор 17ДХ 1959 г.
Подписано к печати 29/XII 1959 г. Формат 84х108У„-
Неч. л. 5=8,2 усл. печ. л. Уч.-иэдат. л. 8,1. Тираж 2200 ЭН8.
T-1S676. И8Д. № 3891. Тиіі. зак. № 2272.
Цена б руб. 70 коп.
Издательство Академии наук СССР,
Москва Б-62, Подсосенский пер., 21
2-я типография Издательства АН СССР
Москва Г-99, Шубинсний пер., 10

ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР
Контора «Академкнига»
Имеются в продаже следующие книги
научно-популярной серии
Академии наук СССР:
Андрианов К. К., Петрашко Л. И. Кремнпйирганнчсскис
полимеры в народном хозяйстве. 1959. 79 стр. і р. 10 к
Борисов П. А., Рабкина A. JI. Га.чм—могучий источник энергии
и химического сырья. 1959. 82 стр. 1 р. 20 к.
Буров А. К., Андреевская Г. Д. Высокопрочные стеклопластики
СВАМ.' 1958. 72 стр. 1 р.
Гольданский В. И., Леіікпн Е. М. Превращение атомных ядер.
1958. 426 стр. 12 р.
Гоникберг М. Г. Высокие и сверхвысокие давления в химии. 1958.
50 стр. 80 к.
Кириченко И. П. Химические способы .юп ,і°пі полезных
ископаемых. 1958. 104 стр. 1 р. Г.П ,;.
Лаврухина А. К., Золотом 10. Л. Трансурановые плементы. 1958.
128 стр. 2 р. 15 к.
Лебедев В. В. Водород, его получение и использование. 1958. 70
стр. 1 р.
Марголис Л. Я. Меченые атомы в катализе. 1958. 72 стр. 1 р.
Медведовскпй В. И. Азот. 1957. 106 стр. 2 р. 50 к.
Применение атомной энергии в мирных целях. 1956. 1G0 стр. 2 р.
20 к.
Топчиев А. В., Кренцель Б. А. ПолиолефиЕіы — новые
синтетические материалы. 1958. 102 стр. 1 р. 50 к.
Топчиев А. В., Нагиев М. Ф., Шахтахтияскпй Т. Н. Значение
нефти в производстве современных синтетических материалов.
1959. 128 стр. 2 р. 10 к.
Химия больших молекул. Сборник статей. Под ред. акад. А. В.
Топчиева. 1958. 300 стр. 4 р. 40 к.
Книги продаются в магазинах «Академкнига»:
Москва, ул. Горького, 6; Москва, 1-й Академический проеад, 55/5;
Ленинград, Литейный проспект, 57; Свердловск, ул. Белинского,
71-в; Киев, ул. Ленина, 42; Харьков, Горяиновский пер., 4/6;
Алма-Ата, ул. Фурманова, 129; Ташкент, ул. Карла Маркса, 29;
Баку, ул. Джапаридве, 13.
Для получения книг почтой
вакавьх направлять в контору «Академкнига»:
Москва, Центр, Б. Черкасский пер., 2/10, в
отдел «Книга—почтой» или в ближайший из
укааанных магавинов.
Заказ будет выполнен наложенным платежом.