Как были открыты химические элементы - Дмитрий Николаевич Трифонов

В этом особая роль принадлежит Ж. Гей-Люссаку. Он даже написал практически первую в истории науки монографию, посвященную конкретному элементу.

Однако потомки не забыли заслуги Б. Куртуа. Одна из улиц Дижона названа его именем — честь, которой удостоились очень немногие первооткрыватели химических элементов.

БРОМ

Этот во многом необычный элемент был открыт последним из галогенов, существующих в природе (если, конечно, относить открытие фтора к работам К. Шееле в 1771 г.).

В один из осенних дней 1825 г. в лаборатории профессора медицины и химии Гейдельбергского университета Л. Гмелина произошло следующее. Студент К. Левиг принес своему учителю толстостенную склянку с красно-бурой жидкостью, обладавшей неприятным запахом. К. Левиг рассказал, что на своей родине в городе Крейцнахе он изучал состав воды из минерального источника. При действии газообразного хлора на маточный раствор последний приобрел красную окраску. Вещество, которое вызывало окраску, К. Левиг извлек с помощью эфира. Оно оказалось красно-бурой жидкостью. Собственно говоря, это и был будущий бром.

Л. Гмелин проявил живейший интерес к работе К. Левига и посоветовал студенту приготовить побольше нового вещества, чтобы детально изучить его свойства. Это был разумный совет, если учесть неопытность К. Левига как экспериментатора. Конечно, для работы требовалось время, и как раз оно-то и сыграло против гейдельбергского студента.

Пока он усердно приготавливал новые порции красно-бурой жидкости с раздражающим запахом, в журнале «Annales de chimie et de physique» появилась большая статья, которая называлась так: «Мемуар о специфическом веществе, содержащемся в морской воде». Она была подписана неким А. Баларом. Как выяснилось, он был препаратором в фармацевтической школе французского города Монпелье. Свойства его специфического вещества оказались в точности такими же, которые наблюдал К. Левиг у своей красно-бурой жидкости. А. Балар писал о том, что еще в 1824 г. он начал изучать растительность на соляных болотах, подвергая болотные травы действию различных химикалий с целью извлечь полезные вещества. В итоге он приготовил маточный раствор, который под действием некоторых реагентов, и в первую очередь, хлора, приобретал коричневатую окраску. Затем А. Балар исследовал щелочной раствор, полученный после обработки золы морских водорослей. Стоило подействовать на него хлорной водой и крахмалом, как в растворе появлялись два слоя жидкости. Нижний слой был окрашен в синий цвет, в то время как верхний имел красновато-коричневый оттенок. А. Балар решил, что в нижнем слое содержится иод, который дает с крахмалом характерный синий цвет. А что же такое верхний слой? Сначала А. Балар предположил, что в нем содержится соединение хлора с иодом. Он попытался извлечь это соединение, но тщетно. Только тогда препаратор из Монпелье рискнул подумать, что красновато-коричневое окрашивание вызывается новым, еще неизвестным химическим элементом. Приняв эту идею в качестве рабочей гипотезы, А. Балар выделил красно-бурую жидкость, ту же самую, что несколькими месяцами ранее — безвестный в то время студент (потом он стал академиком и профессором Сорбонны) К. Левиг.

Прозаическое название получил в устах А. Балара новый элемент — мурид, от латинского слова muria, означающего «рассол». И столь же прозаически оценивал он природу элемента, считая его единственным жидким неметаллом при комнатной температуре, подобно металлической ртути, пребывающей в жидком состоянии при тех же условиях.

Конечно, мемуар А. Балара не прошел незамеченным, но его коллеги и друзья посоветовали ему послать отчет в Парижскую Академию наук. А. Балар так и сделал, и 30 ноября 1825 г. он отослал туда сообщение под названием «Мемуар об особом веществе, содержащемся в морской воде». Самое главное, что содержалось в данном сообщении, — мысль об аналогии мурида с хлором и иодом. Академия получила послание А. Балара. Но она уже привыкла не верить на слово. И потому была создана специальная комиссия по проверке того, что же все-таки сделал А. Балар. В состав комиссии вошли Ж. Гей-Люссак, Л. Тенар и Л. Воклен. Они подтвердили все то, что делал А. Балар. И лишь были не согласны с названием нового элемента. Комиссия дала название «бром» (от греческого слова бромос, означающего «зловонный»).

Подтверждение последовало 14 августа 1826 г.: открытие брома — очень важное приобретение для химии.

Пожалуй, лишь один ученый встретил известие об открытии А. Баларом нового элемента с раздражением. Это был Ю. Либих. Несколькими годами ранее одна германская фирма прислала ему бутыль с жидкостью, попросив установить ее состав. Ю. Либих, не проводя серьезного исследования, довольно поспешно заключил, что содержимое бутыли является соединением иода с хлором. Когда же он услышал об открытии А. Балара, то, анализируя остатки жидкости в случайно сохранившейся бутыли, легко обнаружил там бром. Это огорчило немецкого химика. Современники рассказывали, что в сердцах он выразился следующим образом: «Не Балар открыл бром, а бром открыл Балара».

ЗНАЧЕНИЕ ГАЛОГЕНОВ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ХИМИИ

Когда определение величин атомных масс (весов) достигло определенной точности, то элементы удалось расположить в естественный ряд по возрастанию атомных весов. Это было одним из необходимых условий, позволивших подметить особенности изменения химических свойств элементов при переходе от легких к тяжелым; здесь заключалась одна из предпосылок открытия периодического закона. Другая состояла в том, что сложилось понятие о естественных группах, объединяющих химически сходные элементы. Триада хлор–бром–иод была одной из первых среди таких групп. Ее детально рассмотрел немецкий химик И. Дёберейнер, которого относят к числу предшественников Д. И. Менделеева. На примере этой триады была установлена любопытная закономерность: атомный вес среднего элемента равен полусумме атомных весов крайних. Она оправдалась и для других триад (естественных групп) элементов. Здесь тоже «кирпичик» в фундамент будущего закона периодичности, и этим, в частности, хлор, бром и иод исполнили свои партии на сцене истории химии.

Неоценимо значение этих элементов в формировании правильных представлений о составе и свойствах кислот. Хлор сначала способствовал точке зрения, что все кислоты содержат кислород. И он же оказался первым элементом, для которого были получены оба вида кислот — и кислородные, и бескислородные (хлороводородная) кислоты. На примерах сравнительного изучения кислородных кислот галогенов ученые развивали и совершенствовали представления о силе кислот и степени их диссоциации. Важные результаты давало сопоставление свойств галогеноводородных кислот. Влияние хлора, брома и иода на теоретическую химию не ограничивается только лишь перечисленным.

То же мы видим в химии экспериментальной. Галогенопроизводные углеводородов являются важнейшими промежуточными продуктами для получения многих органических соединений. Это обстоятельство решительным образом способствовало стремительному прогрессу органического синтеза еще в XIX в. Метод хлорирования широко применяют и для извлечения различных ценных металлов из минералов и руд. А через иодиды получают некоторые металлы исключительно высокой степени чистоты. В совершенно самостоятельную научную дисциплину