ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Переход к количественному анализу растительных и животных тел из "Очерки по истории органической химии" Результаты исследования окисления углеродсодержащих соединений были обобщены Лавуазье в Мемуаре о горении сальных свечей в атмосферном воздухе и в воздухе, максимально удобном для дыхания 36, т. II, стр. 184—193], представленном в Академию 5 сентября 1777 г. [39, стр. 39—40]. [c.12] Отметив, что почти все, кто проводит опыты по сжиганию сальных и восковых свечей были убеждены, что этот процесс сопровождается значительным уменьшением объема воздуха во время сжигания [36, т. II, стр. 185], Лавуазье сделал следующий вывод из уже существовавшего экспериментального материала Сгорание сальных свечей имеет следствием замену части атмосферного воздуха или, точнее, части чистого воздуха (кислорода.—- . K.), содержащегося в атмосферном воздухе, на меловую воздухообразную кислоту а меловая воздухообразная кислота имеет свойство взаимодействовать с водой [там же, стр. 186]. [c.12] Сопоставив расход кислорода на сгорание свечей и окисление фосфора, Лавуазье сделал вывод, что фосфор обладает намного более значительной способностью к сгоранию, чем сальные и восковые свечи, поскольку он расходует четыре пятых чистого воздуха (кислорода.—В. К.), содержащегося в атмосферном воздухе, в то время как только две пятых этого чистого воздуха образуют меловую воздухообразную кислоту при сжигании сальных свечей [36, т. II, стр. 192-193]. [c.13] Пожалуй, из всех положений, приведенных в конце настоящего исследования, только этот вывод строго обоснован. Остальные заключения, по существу, лишь заявки на новые очень интересные направления работ Лавуазье. Таково, например, очень важное для истории химии заключение автора к Я мог бы продолжить значительно дальше эти выводы и показать, что воздухообразная меловая кислота, которая образуется при горении сальных и восковых свечей, представляет собой не что иное как соединение горючего воздуха, который выделяется из сальных и восковых свечей, с наиболее пригодным для дыхания воздухом, в котором происходит сгорание, без значительной части огненной материи, которая первоначально содержалась в обоих видах воздуха. Но доказательства, которые я мог бы привести для этих утверждений, еще не могут быть известными моим читателям, и я обязан прервать развитие этой теории до того момента, пока я не докажу, что, с одной стороны, огненная материя существует во всех газообразных флюидах, а с другой стороны, как может образовываться меловая воздухообразная кислота при соединении горючего воздуха с основой превосходно вдыхаемого воздуха [там же, стр. 193]. [c.13] На основании рассмотрения нами исследований Лавуазье мы не может целиком согласиться с оценкой Мемуара о горении сальных свечей... , данной в монографии Дорфмана [21]. Приведя часть процитированного нами заключения этой работы Лавуазье, где излагаются лишь первые результаты неопубликованных опытов, Дорфман считает Лавуазье еще неправильно трактует состав углекислоты, предполагая в ней присутствие горючего воздуха, т. в. водорода (выделено мной.—В. К.). Вместе с тем здесь он впервые пытается ввести количество теплоты (огненной материи) в уравнение баланса химической реакции. [c.13] Весьма замечательно, что теплота входит в это уравнение в виде огненной материи. Таким образом, необходимость измерения количества теплоты, выделившейся при реакции, вытекала из принципа сохранения материи, принимаемого за аксиому во всех исследованиях Лавуазье... Решив распространить уравнение баланса на невесомую огненную материю, он, естественно, был вынужден заняться проблемой точного измерения ее количества. [c.13] на наш взгляд, возникла идея постановки обстоятельных калориметрических и термохимических исследований Лавуазье и Лапласа [21, стр. 188—189]. [c.14] Во-первых, следует отметить неточность положения о том, что Лавуазье ...еще неправильно трактует состав углекислоты . Лавуазье совершенно верно определил состав углекислого газа. Просто под горючим воздухом он понимает здесь отнюдь не водород. Как явствует из его работы Опыты соединения квасцов с углистой материей [36, т. И, стр. 199—208], прочитанной в Академии наук 5 сентября 1777 г., существует три типа горючего воздуха сернокислый и солянокислый горючий воздух , полученные растворением металлов соответственно в серной и соляной кислоте, а также меловой горючий воздух , который образуется при окислении углистых соединений. Этот вид горючего воздуха сгорает труднее, чем первые два вида. Ясно, что за первые два вида, которые, по мнению Лавуазье, очень близки по свойствам, но довольно резко отличаются от мелового горючего воздуха , Лавуазье в этой работе принял один и тот же газ — водород, но полученный при реакциях различных кислот. Меловой горючий воздух на самом деле — это окись углерода, образующаяся при неполном окислении органических веществ (ср. [20, стр. 420]). [c.14] Поэтому-то уравнение баланса химической реакции горения свечей при определенных условиях действительно является первой попыткой введения количества тепла в описание химической реакции. Однако неполнота приведенного уравнения (отсутствие баланса по окислению водорода с образованием воды), на наш взгляд, не позволяет делать однозначный вывод о практической интерпретации найденного выражения закона сохранения материи, тем более, что Мемуар о теплоте был доложен А1 адемии лишь 19 июня 1783 г. [36, т. II, стр. 283—333]. [c.14] Не исключено поэтому, что огненная материя Лавуазье — это лишь дань флогистическим представлениям, которыми он вынужден был пользоваться в 1777 г., чтобы быть понятым большинством исследователей. Для сравнения можно отослать читателя к аналогичному приему, который применил Лавуазье в Мемуаре о природе начала, соединяющегося с металлами при их обжиге [36, т. И, стр. 122—128]. Идея же постановки обстоятельных калориметрических и термохимических исследований Лавуазье и Лапласа логично вытекает из всех работ Лавуазье, посвященных количественному изучению механизма горения и установлению состава горючих соединений. [c.14] Необходимость кислорода для сгорания горючих тел была вновь подтверждена в работе Лавуазье Мемуар о горении вообще (1777) [36, т. II, стр. 225—233]. Автор показал Тела, которые мы называем горючими, не только не горят ни в пустоте, ни в любом другом виде воздуха, но, напротив, они прекращают горение в этих средах так быстро, как если бы они были помещены в воду или в какую-нибудь другую жидкость [там же, стр. 226—227]. При горении исчезает или разлагается чистый воздух, в котором происходит горение [там же, стр. 227]. [c.15] Но наиболее обоснованно теоретические вопросы растительной и животной химии во время рассматриваемого периода развития исследований Лавуазье йо органической химии были изложены в работе Общее рассмотрение природы кислот и принципов их соединения [36, т. II, стр. 248—260]. Эта работа, представленная в Академию 5 сентября 1777 г. и прочитанная там 28 ноября 1779 г., была опубликована в Мемуарах Академии за 1778 г. [c.15] Основная идея Лавуазье здесь состояла в том, что в общем имеется кислотное начало, или оксиген, который, соединяясь с некоторыми телами, превращает их в кислоты [36, т. II, стр. 259]. Так, соединяясь с углем, он образует углекислоту, или связываемый воздух , с серой — серную кислоту, с азотом и фосфором — соответственно азотную и фосфорную кислоты. Этот принцип одинаков для всех кислот [там же]. [c.15] Несмотря на приближенный как по его идее, так и по способам проведения характер этого количественного анализа органического соединения, он имел очень большое значение для дальнейшего исследования животных и растительных веществ . Это отлично понимал и сам Лавуазье, который считал нужным применить анализ, проведенный для сахара, к большому числу животных и растительных веществ эфирным маслам,воску,шелку, крахмалу и другим веществам [36, т. II, стр. 258]. [c.16] Более того, на основании выполненных в этой работе экспериментов Лавуазье уверенно заключил ...углистая материя вся образуется в растениях, а не получается из них под действием огня, как это до сих пор считали химики [там же, стр. 259— 260]. [c.16] Этот вывод наглядно показывает, что к 1777 г. у Лавуазье сложились отчетливые представления об углероде ( угле ) как реальной составной части растительных тел , а это уже очень близко к известному нам всем обобщению органическая химия — это химия соединений углерода . [c.16] Дальнейший крупный шаг к установлению состава растительных и животных тел был сделан Лавуазье через 6 лет. [c.16] В Сообщении о разложении воды , прочитанном Лавуазье в Академии наук в ноябре 1783 г. и дополненном Менье в начале 1784 г. [36, т. II, стр. 334—359], был впервые правильно указан качественный элементный состав органических соединений (этилового спирта, сахара). По мнению авторов, уже доказано, что такие вещества представляют комбинацию горючего водного начала (водорода) с углистой материей (углеродом) [там же]. [c.16] В отличие от своих предшественников и современников, подвергавших растительные и животные тела деструктивной перегонке и экстрагированию растворителями (см. выше), Лавуазье сжигал навеску жидкого органического веш ества (спирта, масла) в маленькой лампе, плававшей на поверхности ртути под колоколом, который содержал кислород или воздух. По массе выделявшейся двуокиси углерода (определялась по поглощению ее раствором едкого кали) он вычислял содержание углерода, а по массе образующейся воды — содержание водорода в анализируемом веществе. [c.17] Вернуться к основной статье