Великие химики. В 2-х т. Т. 2

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 новых помещений, находившихся на верхнем этаже университетского здания, Канниццаро потратил почти целый год.

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].

— 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.

Конечно, в одной статье было невозможно охватить всю проблему в целом. Через два года после публикации статьи Канниццаро получил письмо от Карла Вельтцина [7], профессора Политехнической школы в Карлсруэ, который приглашал его принять участие в Международном конгрессе 1860 года. В письме, подписанном 45 выдающимися химиками во главе с организационным комитетом, в который входил Август Кекуле, Адольф Вюрц и Карл Вельтцин, говорилось:

«Химическая наука достигла такого уровня развития, что нижеподписавшиеся считают необходимым созвать конгресс с целью уточнения важнейших положений этой науки. Необходимо обменяться мнениями, чтобы устранить разногласия по следующим важным вопросам:

точные определения понятий «атом» и «молекула», «эквивалентность», «атомность» и прочее;

валентность элементов;

формулы соединений;

новая номенклатура химических соединений».

Письмо датировано 10 июля 1860 года.

Канниццаро поехал в Карлсруэ в конце августа. Вместе с ним на конгресс прибыли его коллеги и друзья Пириа и Бертаньини.

Несколько дней в Карлсруэ происходило знаменательное событие. Почти все выдающиеся химики Европы собрались здесь, чтобы обсудить наиболее важные положения химической науки.

Ранним утром 3 сентября Политехническая школа широко распахнула двери перед ста пятьюдесятью светилами науки.

Наиболее представительной была группа ученых Германии, она составляла около одной трети всех делегатов. Среди них — Роберт Бунзен [8], Генрих Копп [9], Август Кекуле, Лотар Мейер [10]и другие. Францию представляли более 20 ученых — Батист Буссенго, Мишель Эжен Шеврель, Анри Сент-Клер Девилль, Марселей Жак Бертло и другие. От Англии присутствовали сэр Уильям Перкин, Август фон Гофман, Томас Грэм. В состав русской делегации входили Дмитрий Иванович Менделеев, Александр Порфирьевич Бородин, Николай Николаевич Зинин и другие [11].