Великие химики. Том 2
Шрифт:
Канниццаро тут же принялся за работу. Как он и предполагал, лаборатории при институте не было, но он вскоре создал ее сам. В этом помог ему старый друг Чезаре Бертаньини, с которым Станислао не прекращал переписку, находясь в Париже. Бертаньини позаботился о снабжении новой лаборатории Канниццаро всем необходимым. Почти в каждом письме Канниццаро перечислял приборы и химикаты, которые он просил найти Бертаньини.
«Прошу извинить меня за чрезмерную назойливость, но мне приходится одному обо всем заботиться, а это очень трудно. Приборы, отмеченные в списке, понадобятся мне в следующем месяце, постарайся, чтобы я их получил вовремя. Аудитория моя всегда переполнена слушателями, лаборатория уже работает. Дорогой Чезаре, до сих пор такой лаборатории
Увлеченный научными исследованиями, Канниццаро постепенно отошел от политической жизни и всецело отдался служению науке. Из переписки, которую он вел с Бертаньини и Пириа, ученый знал об исследовательской деятельности обоих. Развитие органического синтеза, следующие одно за другим открытия в области органической химии обусловили интересы Канниццаро как ученого. Он начал изучать бензальдегид и реакции, характерные для этого соединения. Упорный в работе, он проводил опыты тщательно и скрупулезно, несмотря на склонность к теоретическим обобщениям. Опыт для него имел первостепенное значение, он понимал, что лишь путем эксперимента человек может постичь законы природы.
Изучение реакции бензальдегида все более увлекало Канниццаро. При нагревании бензальдегида с углекислым калием запах горького миндаля быстро исчезал. Продукт реакции обладал совершенно другим, даже приятным запахом. Исследователь приступил к расшифровке строения полученного вещества. Он начал с количественного анализа реакционной смеси. Разделив на компоненты реакционную смесь, он приступил к их количественному определению. Уже через несколько дней был получен неожиданный результат: количество углекислого калия во время реакции не изменилось. Значит, поташ играет роль катализатора? Но тогда что же за превращения происходят с бензальдегидом? Ведь в реакционной смеси нет другого вещества, с которым он мог бы соединиться.
Загадочность этой необычной реакции волновала Канниццаро. Ведь не было сомнений в том, что бензальдегид превращался в другое вещество.
— А может быть, не другое, а другие…
В продуктах реакции была обнаружена бензойная кислота и еще одно вещество — жидкость с весьма высокой температурой кипения, около 205°С. Эта жидкость с приятным запахом по своим Двойствам напоминала спирт, но обладала и некоторыми свойствами бензола. Она легко реагировала с концентрированными серной и азотной кислотами. Новое вещество представляло собой бензиловый спирт — первый открытый и изученный ароматический спирт.
Дальнейшие исследования Канниццаро показали, что половина исходного количества бензальдегида превращается в бензиловый спирт, а другая половина — в бензойную кислоту. Результаты этих исследований он опубликовал в 1853 году; реакцию, при которой получались эти вещества, мы сегодня называем «реакцией Канниццаро».
Получение бензилового спирта влекло за собой обширные дальнейшие исследования. Надо было изучить реакции, в которые могло вступать новое вещество, установить его точный состав. Канниццаро нуждался в сотрудниках-единомышленниках, с которыми он мог бы обсуждать свои идеи. Переписка с Бертаньини и Пириа давала очень многое, но не могла полностью заменить личных контактов. Канниццаро продолжал исследование бензилового спирта вместе с Бертаньини, работавшим в Генуе. Они часто встречались, чтобы обсудить результаты и наметить пути дальнейших исследований. Однако работа в разных городах мешала нормальной деятельности ученых. Пириа, их учитель и друг, понимал это лучше других и, воспользовавшись своим влиянием, дал возможность обоим ученым объединиться. В 1885 году Канниццаро получил место профессора в Генуэзском университете. Почти в то же время сам Пириа переехал в Турин.
Это благоприятно сказалось на работе ученых. Теперь все трое собирались и обсуждали общие проблемы.
Первое время Канниццаро не мог в полную силу продолжить работу, начатую в Алессандрии, поскольку лаборатория университета в Генуе была плохо оборудована. В ней не было приборов даже для самых элементарных демонстраций на лекциях. На оборудование
В конце концов лаборатория приобрела надлежащий вид, и он продолжил работу вместе с ассистентом и двумя студентами. Исследования в лаборатории Канниццаро проводил с необыкновенным энтузиазмом. Он ежедневно обсуждал свои идеи с сотрудниками, выслушивал их мнения и всегда одобрительно встречал любое новое предложение и начинание. Как считал Канниццаро, в лаборатории каждый должен был чувствовать себя свободным, полет в науке может совершить лишь человек на собственных крыльях.)
В Генуе вместе с Бертаньини они завершили исследования производных бензилового спирта, из которого Цолучили бензилхлорид, а затем превратили его в фенилуксусную кислоту. Параллельно с этими исследованиями Канниццаро все чаще обращался к основным теоретическим вопросам химии.
— Особенно важным сейчас и в то же время очень сложным является вопрос о строении веществ, — в лаборатории шло обсуждение дальнейших исследований.
— Ты прав, Станислао. Да, Дальтон ввел понятие «атомный вес», но мы имеем дело не только с простыми, но и сложными атомами, говорим также и о радикалах, — Бертаньини, как всегда, легко угадывал мысли друга.
— Амедео Авогадро назвал частицы газов молекулами. Такого же мнения придерживается и Шарль Жерар. А вот какова суть частиц, из которых построены другие вещества? Можно ли отождествлять их с частицами газов?
— В своих лекциях Рафаэле Пириа тоже говорит о молекулах как о мельчайших частицах.
— Если добавить к этому и радикалы, картина усложнится, — Канниццаро помолчал. — Эти мысли давно занимали меня. В сущности, я уже пытаюсь сделать первые шаги в этом направлении. Вот рукопись моей новой статьи «Очерк развития философии в химии» [6] .
6
Автор имеет в виду знаменитую работу Канниццаро “Sunto”, ила «Краткий очерк курса химической философии» (1858 г.). Подробный разбор этой работы и о Канниццаро как об историке химии см.: Быков Г. В., Крицман В. А., ук. соч., с. 74–78, 96–112 и ел.
— Расскажи, пожалуйста, хотя бы кратко, в чем ее суть, а потом я внимательно прочту ее.
— Мне кажется, ключ ко всему в законах Авогадро и Гей-Люссака. Согласно взглядам Авогадро, в равных объемах различных газов при одинаковых условиях — температуре и давлении — содержится равное число частиц. Эти частицы надо называть молекулами, а не сложными атомами, иначе картина получается запутанной. Например, если один объем газа А реагирует с двумя объемами газа В и образуются два объема газа С, то каждая частица С должна состоять из одной частицы В и половины частицы А. Можно ли называть частицы А атомами, когда в состав С входит лишь половина частицы А?
— Конечно, нет. Ведь само название «атом» означает «неделимый», и это основное свойство атома — самой малой неделимой частицы.
— Отсюда следует, что каждая частица газа А состоит из двух атомов. Такая частица и есть молекула газа.
— Я понял твою идею.
Статья Канниццаро привлекла внимание ученых всего мира. Посылки, которые он развивал, не были новы, но они рассматривались с новых позиций, по-новому освещался вопрос об атомах, молекулах, атомных и молекулярных весах.