Дальтон. Атомная теория - Enrique Joven Alvarez

СЭР ГЕМФРИ ДЭВИ

Сэр Гемфри Дэви (1778-1829) происходил из благородной, но разорившейся британской семьи. С детства он демонстрировал одаренность и выдающуюся память — с этим связано множество историй, например о том, какой эффект производили на ровесников способности Дэви к счету. Он всю жизнь оставался прекрасным рассказчиком, который просто завораживал слушателей. В юности Дэви писал талантливую прозу и стихи, но в итоге оставил литературу и посвятил себя науке. Он очень быстро проявил интерес к электрохимии (электрохимическая коррозия) и пневматике. С 1798 года Дэви работал в Пневматическом институте, который изучал влияние газов и воздуха на здоровье человека. Членом этого института также был Джеймс Уатт, изобретатель паровой машины. Из успехов Дэви упомянем использование в терапевтических целях закиси азота, известной сегодня как веселящий газ.

Королевский институт

В 1799 году граф Румфорд основал Королевский институт, в котором сначала Томас Гарнетт, а затем Дэви давали уроки химии. При помощи вольтова столба Дэви удалось выделить и открыть новые элементы: натрий, калий, кальций, магний, бор и барий, а также различные соединения. Дэви получил известность, выступая по всей Европе (Италия, Германия, Франция и Греция), а еще более знаменитым его сделало изобретение безопасной рудничной лампы для шахтеров. Ученый был удостоен титула баронета — ранг между бароном и рыцарем (рыцарский титул был пожалован лишь Фрэнсису Бэкону и Исааку Ньютону). К концу жизни Дэви стал крайне раздражительным и непредсказуемым и огульно обвинил своего гениального лаборанта Майкла Фарадея в присвоении его открытий в области электромагнетизма. Джону Дальтону, несмотря на их взаимную дружбу с ученым, тоже не удалось избежать критики. Дэви умер в Швейцарии в возрасте 50 лет, прожив бурную и богатую событиями жизнь.

Также опыты позволили Волластону открыть палладий (1803) и родий (1804). Ученый обратился к электрохимии и улучшил лампу итальянца Алессандро Вольты (1745-1827). Известно, что у него были серьезные разногласия с Майклом Фарадеем (1791-1867), лаборантом знаменитого сэра Гемфри Дэви, только что открывшим электромагнитную индукцию.

По мнению некоторых авторов, роль Дэви в распространении атомной теории Дальтона достаточно противоречива. Нет никаких сомнений, что, учитывая огромный авторитет Дэви среди современников, его отрицательный отзыв о новой теории мог стать катастрофой. Внимательный читатель помнит, какое влияние оказали на Джона Дальтона уроки химии Томаса Гарнетта в Манчестере. В то время Гарнетт был профессором натурфилософии в Королевском институте, недавно открытом в Лондоне под покровительством Бенджамина Томпсона. На посту директора его затем сменил Дэви. Восприняв дух этого филантропического учреждения, Дэви сделал научные лекции доступными сначала для состоятельных граждан, а затем и для более простых слоев. С самого знакомства Дальтон слышал от Дэви лишь похвалы: "Этот молодой человек очень умен и приятен".

Видимо, сэр Гемфри Дэви помог подготовить то выступление 1803 года в Lit & Phil, на котором Дальтон изложил свою атомную теорию. Отношения между двумя учеными сохранились на всю жизнь, и не случайно Дальтон вторую часть своего труда посвятил не только своему другу Уильяму Генри, но и эксцентричному Дэви.

Главным противником Дальтона был Клод Луи Бертолле (1748-1822), для которого новые выкладки и теории о газовых смесях были не больше чем "игрой воображения". Как мы увидим в следующей главе, французский ученый в соответствии с идеями Ньютона разработал теорию химического сродства. Также он был наставником и учителем Луи-Жозефа Гей-Люссака. Несомненно, заслугой Бертолле является определение главного слабого места атомной теории, так что несправедливо говорить о нем как о противнике Дальтона. Более того, когда Дальтон приехал во Францию, чтобы познакомиться с главными учеными страны — Бертолле и Гей-Люссаком, его приняли со всеми почестями.

Труд "Новая система химической философии" был опубликован в двух томах, первый состоял из двух частей. Первая часть первого тома появилась в 1808 году. Джон Дальтон посвятил работу профессорам и сотрудникам шотландских университетов Эдинбурга и Глазго, которые всегда оказывали ему теплый прием и вдохновляли его в научных изысканиях. В посвящении также упоминались члены Lit & Phil, поддерживавшие исследования Дальтона.

Первая часть, в свою очередь, делится на три главы. Первая посвящена теплу, вторая — строению тел, третья — химическому синтезу. Текст сопровождают четыре таблицы в конце книги. Самой известной является четвертая таблица, в которой Джон Дальтон привел произвольные обозначения выделенных им элементов. На первом месте 20 простых элементов, и здесь допущена лишь одна ошибка: окись кальция (известь, или негашеная известь, по-английски lime), формула которой — СаО. Она занимает восьмое место, и ее атомная масса равна 24.

Четвертая таблица, опубликованная впервой части первого тома "Новой системы химической философии" Дальтона, в которой он указывает атомную массу и произвольные обозначения выделенных им элементов.

Седьмая таблица второй части первого тома, на которой изображен вид в профиль соединений упругих флюидов.

Бронзовая статуя Дальтона на улице Честер в Манчестере.

В той же таблице Дальтон выделил пять двойных соединений (номера 21-25): вода, аммиак, азотная кислота, этилен, окись углерода; четыре тройных соединения (номера 26-29): закись азота, азотная кислота и углеродный водород (метан); четыре четверных соединения (номера 30-33): кислородноазотная кислота, серная кислота, сероводород и спирт; одно пятерное соединение (азотистая кислота), одно шестерное (уксусная кислота) и два семерных (нитрат аммония и сахар).