Дмитрий Иванович Менделеев

Писаржевский Олег Николаевич

И если, в заранее намеченном пункте, теория совпадает с фактами и, таким образом, получает в них новую опору, то предвидение оправдывается… Какой это праздник человеческой мысли! Как волнующе прекрасно, «на дно не опираясь… пересягать пропасти неизвестного, достигать твердых берегов действительности и охватывать весь видимый мир, цепляясь лишь за хорошо обследованные береговые устои».

Эти слова предпослал одному из самых значительных своих научных трудов – «Основам химии»-Менделеев, уже профессор, ученый, который до конца своих дней не потерял усвоенного в школе Воскресенского поэтического отношения к науке. Романтикой познания всегда была овеяна в его глазах каждая страница истории

развития и приложения к химии новой для нее атомистической теории, получившей окончательное признание уже при его непосредственном участии (нельзя забывать, что сам Менделеев – добросовестнейший ученый и осторожный экспериментатор – еще долгое время в своих сочинениях называл ее «атомистической гипотезой», то есть предположением).

Таким образом, задача была поставлена! Менделеев отправлялся на поиски загадочных, таинственных сил, управляющих слиянием атомов в химическом соединении.

Путь был намечен! Путь, на котором исследователя сразу же ждали ослепительные удачи. И одна из них, самая близкая, которую он не захотел полностью признать только потому, что он не ее искал…

III. МЕНДЕЛЕЕВ ЗАНИМАЕТСЯ ИЗОМОРФИЗМОМ

Главный педагогический институт был окончен Менделеевым в 1855 году. В его стенах молодой химик успел уже стать знаменитостью. Его первая- еще студенческая – исследовательская работа [8] , порученная ему руководителем кафедры химии, предназначалась к опубликованию в серьезном специальном журнале. Характерно, что она должна была искать приюта в журнале по горному делу: ни одного химического журнала в России в то время еще не было.

8

«Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу», 1856.

На выпускном экзамене сияющий Воскресенский принимал поздравления с блестящей подготовкой своего воспитанника.

Немногочисленные знатоки, присутствовавшие на торжестве, отмечали не только отличную эрудицию диссертанта, но и другое: злободневность и остроту темы, избранной для защиты. Для успеха на экзаменах вполне достаточно было бы воспроизвести какую-нибудь прославленную реакцию, вошедшую во все руководства. Достаточно было даже

повторить одно какое-нибудь классическое измерение, доказав тем самым способность дотянуться до высокой техники эксперимента, некогда проявленной учителем. Но нет, ареопагу профессоров было доложено вполне своеобразное исследование.

Менделеев обратился в нем к изучению удивительной способности некоторых веществ заменять друг друга в кристаллах, не меняя, или почти не меняя, формы кристаллической постройки. Это было необъяснимо с точки зрения распространенных тогда воззрений на природу химического соединения, – воззрений, ставивших под сомнение существование атомов.

Выбирая предмет для своего исследования, Менделеев достигал того, к чему стремился. Он сразу вступил в сражение, происходившее на бранном поле химической теории. Исход этого сражения в глазах современников отнюдь еще не был решен, что и составляло его главную заманчивость для нового бойца.

Сторонники ошибочных взглядов Берцелиуса, искавшего в любом химическом соединении обязательной двойственности, отвечавшей игре скрытых электрических сил, отступали в беспорядке. Но в лагере победителей существовала тоже немалая сумятица. Как уже было сказано, мало кто давал себе труд углубленно анализировать положение, сложившееся на поле боя. И еще меньше было охотников подобрать и обновить оружие, брошенное разгромленным противником, хотя

многое в этом вооружении представляло серьезную ценность.

Главной из этих ценностей было признание необходимости найти единую меру химического вещества. Этой мерой и служит атом. Над ее уточнением

й сам Берцелиус и другие исследователи трудились много, упорно и плодотворно до тех пор, пока предвзятые идеи не свернули их с правильного пути.

Новые, более полные и совершенные представления о строении химического начала – элемента – должны были окрепнуть, преодолевая ложные идеи, но одновременно используя здоровое, разумное, материалистическое зерно, которое было добыто предшественниками. Между тем исследователи, неспособные мыслить диалектически, вместе с ошибками склонны были зачеркнуть весь пройденный путь.

Однако сама природа химических превращений, или, как говорят химики, реакций, все время возвращала исследователя к мысли об атоме и его свойствах. Дерево химии разрасталось: все новые и новые вещества, все в новых и новых сочетаниях входили в круг знаний химика. И они совсем не собирались приноравливать свое поведение к тощим схемам теоретиков. Затруднения практиков предупреждали о том, что пренебрежение теорией начинало мстить за себя.

Менделеева, в его студенческой работе, увлекало стремление вложить и свой «пай» в уточнение атомистических представлений. Он с тем большим жаром взялся за предложенное ему Воскресенским исследование случаев замещения одних веществ другими в таких сложных атомных постройках, как кристаллы, что это и был прямой шаг к осуществлению его замыслов: разгадать тайну химических связей между атомами.

Некоторые элементы, при всем своем различии вели себя в кристаллах сходным образом. Им было

присвоено название, по обычаю составленное из двух греческих слов: «isos», что значит «разный», и «morphe» – «вид», «форма», а само явление получило имя «изоморфизм».

Объекты исследования, избранные Менделеевым, были не только поучительны, но и красивы. Кому не приходилось любоваться игрой огней, пусть даже не в драгоценных камнях, а хотя бы в обыкновенных кристаллах каменной соли! Кто не восхищался бесконечным разнообразием узоров в снежинках! Они радуют глаз точностью своих геометрических форм.

Но для исследователя – химика, минералога – кристаллы – это еще «к тому же выразители внутренних качеств вещества, атомов. Атомы группируются в кристалле друг подле друга, подчиняясь силам, между ними возникающим. Всеми своими внешними очертаниями – расположением ребер, углов, граней-кристалл наводит на мысль о какой-то правильной атомной постройке. Каковы законы этой постройки, на каких свойствах атомов они основаны – эти мысли захватывают естествоиспытателя, который держит в руках чудесный камушек, так изобретательно отграненный самой природой. Сама природа отчеканила этот прозрачный ключик к се важнейшей тайне – строению вещества.

Исследователь погружает кристалл одного из изоморфных по отношению друг к другу веществ в насыщенный раствор второго такого же вещества. Исходный, казалось бы чужеродный, кристаллик начинает обрастать с поверхности новыми слоями новых атомов. Это значит, что условия притяжения друг к другу частиц атомной постройки остаются почти неизменными. Частицы второго изоморфа так же ориентируются друг около друга, как и частицы первого. И те и другие выбирают в кристалле одни и те же места, на которых им в одинаковой степени легко удержаться. Они садятся вблизи угла, где уже засевшие в кристалле атомы могут с ними энергичнее взаимодействовать, где большее число связей свободно. От ребра к ребру пролегают стройные цепочки атомов, они ложатся параллельными рядами и образуют новые поверхностные слои и грани.