Шарль Вюрц - создатель основ химии (стр. 8 из 9)
Все эти предложения Вюрцу пришлось отвергнуть и выдвинуть свое оригинальное толкование: водород входит в радикал кислоты, которая в безводной фирме выражается формулой Р2Н4О3, а в водной - 1/2 (Р2Н4О3Н2О). Если же принять либиховскую водородную теорию кислот, то формула фосфорноватистой кислоты примет вид: 1/2 (Р2Н4О4Н2), или упрощенно (РН2О2)Н. Заключение молодого Вюрца встретило отпор со стороны Розе и Берцелиуса, тогдашнего "диктатора химии". Но Вюрц повторными экспериментами подтвердил свое заключение. Постепенно результаты Вюрца были приняты всеми учеными, и молодой французский химик обрел репутацию добросовестного и искусного экспериментатора. Формула фосфорноватистов кислоты по Вюрцу сохранилась в науке и поныне. Согласно установленному позже порядку перечисления элементов в составе кислот ее выражают формулой Н3РО2.
Первое самостоятельное исследование молодого Вюрца принесло ему прочную репутацию талантливою химика. Следующим этапом его работы явилось изучение фосфористой кислоты и ее солей. Он первый получил многие эфиры этой кислоты, перебросив тем самым новый мост между неорганическими и органическими веществами. Результаты предыдущего исследования помогли Вюрцу прийти к аналогичным выводам по поводу фосвористокислых соединений. Сопоставив свойства фосфорноватистой РН3О2, фосфористой РН3О3 и фосфорной (орто) РН3О4 кислот. Вюрц пришел к верному заключению, что основность этих кислот растет от одного до трех с увеличением содержания в них кислорода. Эта закономерность применима и к органически кислородосодержащим веществам - спиртам раз личной атомности и кислотам различной основности.
В конце своих работ по фосфорным кислотам Вюрц при ходит к еще одному правильному выводу, считая, что водородная теория кислот Дэви - Либиха должна быть предпочтена кислородной теории кислот Лавуазье. Фундаментальные исследования Вюрца по химии фосфорных кислот являются большим вкладом и неорганическую химию. Они вошли во все учебники химии. Химики XIX в. всегда испытывали затруднении при выяснении строения сложных неорганических веществ, богатых кислородом Вюрц выдвинул представление о том, что в таких соединениях кислородные атомы связываются друг с другом. В этой свежей мысли Вюрца нельзя не усмотреть зачатки учения о структуре перекисных молекул.
При исследовании фосфорных кислот (40-е годы XIX в.) Вюрц открыл и изучил гидрид меди. Он показал, что сернокислая медь восстанавливается фосфорноватисто-кислыми солями до металлической меди или водородистой меди Cu2H, в зависимости от условий опыт. Гидрид меди, взаимодействуя с соляной кислотой, разрушается и выделяет газообразный водород, причем последний выделяется не только из Сu2Н, но и из HCI. Эти факты Вюрц использовал как аргументацию в пользу представления о двухатомности молекул газообразного водорода. Открытие Вюрцем Cu2H получило очень высокую оценку со стороны Жерара и Бутлерова. Водородистая медь явилась одним из первых веществ в длинном ряду гидридов металлов, которые были открыты изучены и приобрели широкое практическое значение только в XX в.
Из органических веществ излюблиными объектами изучения Вюрца, стали соединения фосфора. Занимаясь химией фосфора, он открыл два новых важных соединения - тиофосфорную кислоту и хлорокись фосфора. Первое из них было получено действием щелочей на хлор-сернистый фосфор. Тиофосфорную кислоту H3PSO3 он рассматривал как трехосновную орто-фосфорную кислоту, в которой один атом кислорода заменен серой. Xлорокись фосфора Вюрц получил, действуя водой на пятихлористый фосфор: РС15 + Н2О
РОС13 + 2НС1. В этой реакции идет замещение двух атомов хлора на атом кислорода. Хлорокись фосфора образуется также при взаимодействии PCl и гидроксилсодержащих органических веществ, в частности, спиртов карбоновых кислот и других. Открытая Вюрцем хлорокись фосфора послужила другим химикам реактивом для прекращения органических кислот и хлорангедриды и ангидриды; она бралась в качестве более мягкого -реагента, чем РСI5, используемого для тех же целей.Изучая строение PCI5 и РОС13, Вюрц не принял дуалистической точки зрения об образовании их из половинок PCI3+CI2 и РСI3+О. Он больше склонялся к толкованию состава открытых им веществ с унитарных позиций и считал, что отдельные части одного и того же химического здания могут быть, разнородными.
Во многих статьях и книгах Вюрц развивал мысль об отсутствии резко очерченных границ между минеральными и органическими соединениями и считал, что эти группы веществ связаны многочисленными аналогиями и переходам. Вюрц справедливо кладет в основу классификации веществ идеи атомно-молекулярной теории и атомности (валентности) элементов и радикалов. Это позволяет ему вскрыть глубокие аналогии между минеральными и органическими веществами.
Например воду, неорганические основания и спирты он рассматривал как различные формы гидратов. Много общего усматривал Вюрц между галогенопроизводными, эфирами, неорганическими и органическими солями; между окислами металлов и органическими окисями и простыми :эфирами и т. п. Впрочем, идеи унитарности были во многих случаях вскрыты предшественниками Вюрца. Последний же до конца жизни оставался приверженцем теории типов, считая, что наиболее ценные части унитарной системы вошли в состав теории атомности и химического строения.
Заключение
Шарль Адольф Вюрц — один из самых прославленных творцов научных основ химии. Превосходный теоретик, автор многих фундаментальных открытий, лежащих в основе современном синтетической химии, непревзойденный педагог и глава научной школы, организатор и руководитель ряда химических лабораторий, автор многочисленных печатных трудов, из которых большинство книг служило лучшим руководством в подготовке химиков в различных странах, замечательный популяризатор науки и отличный лектор —вот неполный перечень различных сторон многогранной деятельности Вюрца. Его имя стоит в одном ряду с именами таких его современников, как Бутлеров, Менделеев, Бертло, Дюма, Канниццаро, Кекуле.
Многие открытия Вюрца нашли применение в промышленности спустя десятилетия. Например, его синтезы аминов и этаноламинов, гликоля, окиси этилена, открытая им альдольная конденсация ныне используются химическими заводами ряда стран для получения десятков и сотен тысяч тонн ценнейших продуктов, идущих на нужды производства и быта. Производства красителей, лекарственных препаратов, синтетического каучука и пластмасс поверхностиоактивных моющих веществ, биологически активных веществ, антифризов, многочисленных взрывчатых соединений, синтетических веществ — заменителей пищевого сырья— и другие современные химические производства самым широким образом опираются на открытия и идеи Вюрца. Поэтому Вюрца можно смело причислить к сравнительно небольшой группе выдающихся химиков, чьи научные достижении имеют важное значение и в наши дни. Многие работы Вюрца используются в современной химической промышленности, а роль некоторых из них со временем даже возрастает.
Промышленное использование замечательных работ Вюрца, связанных с гликолем, окисью этилена и этаноламинами в основном начинается в XX в. после первой и особенно второй мировых войн. К этому времени этилен становится дешевым сырьем для многочисленных технических синтезов.
Этиленгликоль, как вязкая и дешевая жидкость, постепенно стал вытеснять из различных отраслей промышленности глицерин (получаемый раньше, а частично и теперь, из пищевых жиров). Водные растворы этилен гликоля используются как отличные антифризы (жидкости с низкой температурой замерзания) в холодильных установках и военой технике. Действие нитрующей смеси из гликоля синтезируют динитрат, неточно называемый нитрогликолем. Он хорошо замещает нитроглицерин в изготовлении динамитов и некоторых других взрывчатых веществ.
Из гликоля путем межмолекулярной дегидротации, которую разработал А. Е. Фаворский, получают и диоксан - превосходный растворитель почти универсального характера; в нем хорошо растворяются многие органические и неорганические вещества. Получение этиленгликоля в наше время превратилось в много тоннажное производство. Стремительно растет также производство окиси этилена. Его изящный промышленный метод получения (окисление этилена воздухом над серебряным катализатором ) разработал русский ученый П. В. Зимаков. Интересно отметить,. что Вюрц считал невозможным прямое окисление этилена в его окись. В наше время мировое производство окиси этилена исчисляется сотнями тысяч тонн. На его основе синтезируют многие полиэтиленовые спирты, этаноламины - превосходные органические щелочи промышленного назначения, производство которых также стремительно возрастает. Так из года в год многие соединения рассмотренного цикла работ Вюрца находят все большее и большее применение в промышленности. Это служит прекрасным доказательством немеркнущего значения исследований великого французского химика.