История химии

Д. Н. Трифонов

Юбилейные даты химии в 2002 году

     1702 год

     300 лет назад В. Гомберг (Франция), прокаливая в колбе смесь железного купороса и буры, впервые получил борную кислоту.

     1727

     275 — С. Гейлс (Англия) сконструировал пневматическую ванну. В ней приёмник получаемого газа был отделён от генератора газа. Создание этого аппарата оказало огромное влияние на развитие пневматической химии.

     1752

     250 — М.В. Ломоносов (Россия) прочитал нескольким студентам Академического университета курс физической химии. Он начинался словами: «Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях». Это определение по сути мало отличается от современного, хотя было бы неправильным считать Ломоносова основателем физической химии как самостоятельной науки, имея ввиду глубину и богатство её современного содержания.

     1777

     225 — А. Лавуазье (Франция) окончательно сформулировал основы кислородной теории горения (по выражению А. Фуркруа, «этот год был годом истинной славы Лавуазье в создании новой пневматической доктрины»). Лавуазье опубликовал обобщающий мемуар «О горении вообще». В нём, в частности, указывалось: «При горении тел постоянно наблюдаются четыре явления, что, по-видимому, должно считаться законом, от которого природа никогда не уклоняется»: 1) при горении происходит выделение света или огня; 2) горение может происходить в «чистом воздухе» (кислороде); 3) вес сгоревшего вещества увеличивается точно на количество поглощенного воздуха; 4) при горении неметаллических веществ образуются кислоты, а при обжиге металлов — металлические извести. Наблюдения Лавуазье окончательно опровергли теорию флогистона, хотя последней ещё довольно продолжительное время придерживались некоторые учёные.

     — К. Шееле (Швеция) получил и исследовал сероводород.

     — Ф. Фонтана (Италия) открыл явление адсорбции газов. В эвдиометр, содержащий какой либо газ над ртутью, помещали кусок древесного угля. Наблюдалось постепенное уменьшение объёма газа и поднятие уровня ртути. Явление получило название абсорбции (название «адсорбция» было введено только в ХХ в.).

     К. Венцель (Германия) опубликовал книгу «Учение о сродстве». В ней он собрал результаты проведённых им анализов около 200 солей различных типов. Показал, что скорость растворения металлов в кислотах пропорциональна концентрациям кислот. Впервые применил цветные индикаторы в титрометрическом анализе.

     1802

     200 — Дж. Дальтон (Англия) сформулировал закон парциальных давлений газов (общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений его компонентов).

     — Ж. Гей-Люссак (Франция) установил, что все газы при нагревании равномерно расширяются пропорционально повышению температуры, в частности, определил, что коэффициент расширения газа при повышении температуры на 1° равен 0,00375 (коэффициент термического расширения)

     — У. Генри (Англия) открыл закон, согласно которому количество любого газа, поглощаемого водой, пропорционально давлению газа над поверхностью воды.

     — А. Экеберг (Швеция) описал открытие оксида нового металла, который не растворялся даже в большом количестве сильных кислот. Тщетность попыток перевести окись в раствор и побудили Экеберга назвать новый элемент танталом (имея ввиду выражение «муки Тантала»). Долгое время считали, что тантал и колумбий (ниобий), открытый годом раньше Ч. Хэтчетом (США), — идентичны. Только десятилетия спустя немецкий химик Г. Розе доказал, что тождества между танталом и колумбием не существует, и колумбий стал называться ниобием (Ниоба — по мифологии, дочь Тантала). Оба элемента совместно присутствуют в природе и весьма химически сходны, что и определило их запутанную историю.

     — Л. Пруст (Франция) установил различие между сахаром из виноградного сусла и обыкновенным (тростниковым); выделил глюкозу из виноградного сока.

     1827

     175 — Р. Броун (Англия) открыл беспорядочное движение дисперсных частиц, взвешенных в жидкости или газе, под влиянием ударов молекул окружающей среды (броуновское движение). Полное молекулярностатистическое объяснение этого явления было дано в 1905 - 1906 гг. А. Эйнштейном и М. Смолуховским.

     — Ж. Серюлла (Франция) открыл цианамид и синтезировал первое органическое соединение брома — этилбромид, а также бромистый циан.

     1852

     150 — Э. Франкленд (Англия) заложил основы представлений о валентности (первоначально употреблялись термины «основность», «атомность»; термин «валентность» предложил в 1868 г. немецкий химик К. Вигхельхауз).

     — Ф. Вёлер (Германия) впервые применил для осуществления каталитической реакции хромовое соединение — оксид хрома Cr₂O₃.

     — Р. Фавр и И. Зильберман (Франция) разработали точный метод определения теплот сгорания и ввели термин «калория».

     — К. Мор (Германия) предложил реагенты для приготовления стандартных растворов с целью установления титра — двойной сульфат аммония двухвалентного железа (соль Мора), а также щавелевую кислоту. Мор усовершенствовал многие методы титрования, разработал ряд новых и сконструировал широко используемые предметы аналитического оборудования (например, весы, бюретки с пружинным зажимом, сверла для корковых пробок и т.д.)

     1877

     125 — П. Пфеффер (Германия) сконструировал аппарат для измерения осмотического давления в несколько атмосфер.

     — Г.Г. Густавсон (Россия) установил каталитическое действие галогенидов алюминия в реакциях бромирования ароматических углеводородов, изомеризации и в крекинге ациклических углеводородов. Получил непрочные комплексные соединения галогенидов алюминия с различными углеводородами, обладающие каталитическими свойствами (ферменты Густавсона).

     — Ш. Фридель и Дж. Крафтс (Франция) разработали методы алкилирования и ацилирования ароматических соединений, исходя, соответственно, из алкил- и ацилгалогенидов в присутствии хлорида алюминия.

     — М. Дьюар (Франция) синтезировал пиррол, пропуская смесь ацетилена с аммиаком через раскалённую трубку.

     — Э. Лук (Германия) предложил в качестве аналитического индикатора фенолфталеин — первый синтетический колориметрический индикатор.

     1902

     100 — П. Кюри и М. Склодовская-Кюри (Франция) в результате переработки нескольких тонн отходов урановой руды выделили 0,1 г хлорида радия.

     — Э. Резерфорд и Ф. Содди (Канада) доказали, что эманация тория — инертный газ и открыли радиоэлемент ThX (изотоп радий - 224).

     — Б. Браунер (Чехия) сформулировал представление об «интерпериодической» группе редкоземельных элементов в периодической системе. По его мнению, «элементы редких земель создали бы особую интерпериодическую группу, аналогичную до некоторой степени восьмой группе, поместившись в середине остальных групп системы; но эта не обыкновенная восьмая группа, так как в VIII группе нет места для 10 или 20 редкоземельных элементов. … Она — продолжение теперешней IV группы, начиная от церия и кончая неизвестным до сих пор элементом с атомным весом 180, лежащим налево от тантала. … Между Ce и Ta не существует иных элементов, кроме элементов редких земель».

     — А.Муассан и С.Спиль (Франция) получили дисилан Si₂H₆.

     — Ф.Фогелен (Германия) получил гидрид германия GeH₄.

     — А. Вернер (Швейцария) сформулировал представления о главных и побочных валентностях в координационных соединениях.

     — П.Сабатье и Ж.Сандеран (Франция) получили метан из оксида углерода и водорода с помощью никелевого катализатора; заложили основы теории гидрогенизационного катализа.

     — П.И.Вальден (Латвия) предложил теорию аутодиссоциации неорганических и органических растворителей.

     — Э.Г.Фишер (Германия) экспериментально доказал, что образование полипептидов происходит в результате связывания аминокислот посредством карбонильной группы одной кислоты и аминогруппы другой.

     — Э.Г.Фишер синтезировал пролин и оксипролин.

     — П.Эрленмейер (Германия) синтезировал цистин и серил.

     1927

     75 — В.Гейзенберг (Германия) сформулировал принцип неопределённости: нельзя одновременно точно определить координату х (место нахождения) и импульс р микрочастицы. Чем точнее определяется р, тем больше неопределённости по отношению к х. Математическая запись принципа: Dx · Dp і h (h — постоянная Планка). Соотношение справедливо не только для электрона, но и для всех микрочастиц (например, протонов и нейтронов), для которых наблюдается явление дифракции.

     — В.Гайтлер и Ф.Лондон (Германия) впервые применили квантовую механику для объяснения образования молекулы водорода. Они также обосновали предположение, что способность атомов соединяться связана с их спинами, причём спины атомов при соединении должны взаимно компенсироваться. Эта работа положила начало квантовой химии.

     — Ф. Хунд (Германия) заложил основы теории молекулярных спектров и предложил правила, позволяющие решать вопрос о том, какие именно из орбиталей незаполненной оболочки заполняются в первую очередь в том или ином случае.

     — Дж. П. Томсон (Англия) экспериментально доказал волновые свойства электрона.

     — Ф. Астон (Англия), измеряя отклонения масс атомов от целых чисел, ввел понятие «упаковочного множителя на одну частицу» и нашел его зависимость от массового числа. Им также была предложена «физическая шкала атомных масс» ¹⁶О = 16.

     — Н.Н. Семёнов (СССР) открыл новый тип химических процессов — разветвлённые цепные реакции.

     — П. Лебо и А. Дамьен (Франция) синтезировали первый фторид кислорода ОF₂ — единственный из фторидов кислорода, устойчивый при нормальных условиях.

     — М. Вин (Германия) доказал возрастание электропроводности в сильных электрических полях и при высоких частотах переменного тока. Это открытие послужило веским аргументом в пользу справедливости теории сильных электролитов Дебая-Хюккеля.

     — В. Лангебек (Германия) создал учение о катализаторах, способных моделировать ферменты.

     — Г. Мейервейн (Германия), исследуя комплексообразование сильных электролитов, заложил основы теории карбоний-ионов.

     — А.А. Байков (СССР) разработал теорию твердения цементов.

     1952

     50 — А. Гиорсо и Г. Сиборг с сотрудниками (США) в образцах, содержащих продукты термоядерного взрыва на атолле Эвениток, обнаружили изотопы элементов с Z = 99 и 100. Уран при взрыве облучался мгновенным, чрезвычайно интенсивным потоком нейтронов. В процессе многократного нейтронного захвата получался очень тяжелый изотоп урана. В результате последовательных b-распадов он превращался в изотопы элементов с меньшими Z, в том числе Z = 99 и 100. Для первого из них было предложено название эйнштейний (символ Es), для второго — фермий (символ Fm). Позднее многие известные ныне изотопы Es и Fm были синтезированы в лабораториях (в качестве бомбардирующих уран частиц применялись тяжёлые ионы ¹⁴N, ¹⁶O и др).

     — Дж. Пеппард с сотрудниками (США) обнаружили природный ²³⁷Np в образце минерала «урановая смолка» из Конго в соотношении ²³⁷Np/²³⁸U= 1,8ґ10^-12.

     — Г. Виттиг (Германия) открыл пентафенилфосфор (C₆H₅)₅P. Особенность молекулы этого соединения состоит в наличии необычной десятиэлектронной, а не октетной оболочки у атома фосфора.

     — М.М. Шемякин и А.Е. Браунштейн (СССР) разработали общую теорию реакций аминокислотного обмена, катализируемых ферментами.

     — Д. Крэм (США) предложил и обосновал правило стереохимической направленности реакций. Оно выбирало определяющую предпочтительную конфигурацию при асимметрических синтезах: новый асимметрический атом принадлежал карбонильной группе, находящейся рядом с асимметрическим центром.

     — Р. Вудворд (США) предложил название «ферроцен» для циклопентандиенилжелеза (C₅H₅)Fe и вместе с Э.Фишером рентгенографически установил, что это соединение имеет «сэндвичевую» структуру.

     — М. Гейтс и Г. Тшуди (США) синтезировали морфин.

     — Р. Вудворд с сотрудниками (США) расшифровали структуры группы антибиотиков, получивших в медицине общее название «тетрациклины».

     — Дж. Эймур (США) развил теорию запаха, в соответствии с которой важнейшими факторами, определяющими тип запаха, являются форма, размеры, а иногда и электронная структура молекулы пахнущего вещества.

     — А. Мартин и А. Джеймс (Англия) разработали методы колоночной и капиллярной газожидкостной хроматографии.