О. ПИСАРЖЕВСКИЙ - Дмитрий Иванович Менделеев

У химии есть свой особый условный язык, гораздо более простой, чем язык математических символов, но такой же краткий и выразительный. Отдельными терминами этого своеобразного языка химических формул служат сокращенные наименования веществ, входящих в состав сложного соединения – инициалы их латинских или греческих названий. Водород обозначается в этих формулах буквой Н (начальной буквой латинского названия этого элемента Hydrogenium), кислород – буквой О (Oxigenium), углерод – буквой С (Cabronium), азот – N (Nitrogenium), сера – S (Sulfur), фосфор – Р (Phosphorus), железо – F (Ferrum) и т. д., и т. п. С помощью этих обозначений можно записать все, что интересует химика относительно состава соединения.

Сейчас, когда на этот счет во всем мире существует полная договоренность (мы увидим дальше, с каким энтузиазмом Менделеев участвовал в ее установлении), условный язык химии приобрел исключительную простоту и наглядность. Каждый значок, вставляемый в формулу, указывает не только наименование элемента, к которому он относится, не только качество вещества, участвующего в реакции. Эти значки имеют и количественное значение. За каждым из них, в действительности, стоит один атом, со своим строго определенным относительным весом (относительным потому, что сейчас все атомные веса отнесены к единице, в качестве которой избран вес атома кислорода). Значок Н обозначает вес атома водорода, значок N- вес атома азота, значок О – вес атома кислорода и т. д., и т. п.

Если нужно показать, что в составе сложного соединения участвуют два или несколько атомов любого из этих элементов, внизу буквенного обозначения атома ставится соответствующая цифра. Таким образом, для того чтобы показать, что частица соли состоит из одного атома хлора (Сl) и одного атома натрия (Nа), достаточно написать NaCl. Это и будет химическая формула обыкновенной поваренной соли. Если серную кислоту обозначают H2SO4, то это значит, что частица серной кислоты состоит из 1 атома серы, 4 атомов кислорода и 2 атомов водорода и т. д. Но тогда все это не было так просто и наглядно. Перед исследователями возникали трудности. За буквенными обозначениями элемента в одних случаях химиками подразумевался «весовой пай», с которым этот элемент вступает в известные им соединения, в других случаях объем, в третьих – «эквивалент» [19], который они, вдобавок ко всему, путали с атомом…

Подобное смешение понятий приводило к ошибкам, и можно ли удивляться, что многим они казались непреодолимыми. Вот один пример таких затруднений, который больше других любил впоследствии приводить, в своих лекциях Менделеев.

Мы уже знаем, при каких обстоятельствах французский химик Дюма выяснил, что при белении воска хлором происходит частичная подмена содержащегося в воске водорода хлором. Мы знаем, как открытие этого факта расшатало «двойственную», электрополярную теорию Берцелиуса. Уточняя свое открытие, Дюма установил, что на один и тот же объем освобождающегося из воска водорода (если перевести его в газообразное состояние) приходится в точности такой же объем газообразного хлора, представляющего собой плотный, зеленоватого цвета, ядовитый газ. Если отношение равных объемов газов выражает отношение атомов, из которых они состоят, то это значило, что на место атома водорода становится атом хлора. Вслед за тем Велер и Либих, обрабатывая хлором горькоминдальное масло, обнаружили, что в получающемся при этом соединении уже не один, а два объема водорода замещаются таким же количеством хлора.

Это наблюдение было первым звеном в целой цепи исследований, показавших, что равные объемы водорода, брома, хлора и йода, а значит и атомы этих веществ, равноценны, эквивалентны. Но вместе с тем они были химически равнозначны лишь половине равного объема кислорода… Отсюда можно было вывести заключение, что атом кислорода по своему химическому действию соответствует двум атомам хлора, двум атомам натрия, двум атомам водорода! Значит, понятие об атоме, если уж его придерживаться, надо строго отделять от понятия о величине его химического значения, его эквивалента, то есть способности его ко взаимному насыщению.

«Учение об эквивалентах было бы совершенно просто, – рассказывал впоследствии Менделеев студентам на своих лекциях о «смутном времени» в химии, – если бы каждый металл и каждое простое тело давало только одну степень соединения с кислородом, или один окисел. Оно усложняется тем, что многие металлы дают несколько степеней окисления, следовательно, представляют в различных степенях окисления различные эквиваленты. Через это понятие об эквиваленте усложняется, и каждому простому телу нельзя придать одного определенного эквивалентного веса.. и потому понятие об эквивалентах, играя весьма важную роль в историческом отношении, представляет, при более полном изучении фактов химии, только вводное понятие, подчиненное более высшим…»