О.Н. Зефирова - Краткий курс истории и методологии химии (1118122), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Сближение качеств объекта с самим объектом давало возможность достоверно интерпретировать получаемые экспериментальные результаты и делать обоснованные предсказания. Начало переосмьлсде- В результате в химии ХУ11 в. началось переосмысление понятия элвина поиитнн «элемент» мент, который стал рассматриваться не как абстрактное качество или принцип, а как вполне реальная вещест- 22 3.1. Зл«неннгарнзы в ХУП в.
венная составляющая сложных тел'. Этот факт иллюстрируют работы голландского лтрохнмика Я. Б. ван Гельмонта, ятрохимика О. Тахения и других ученых ХУП в. Ван Гельмонт полагал, что составными началами тела являются те более простые тела, на которые оно разлагается прн обжиге или из которых оно образуется (например, стеклянная масса состоит из песка и соли). И поскольку, как заключил ван Гельмонт, при обжиге тел не всегда выделяются три вещества — ртуть, сера и соль, их нельзя признавать за составные начала любого тела. Такой зарождающийся аналитический подход к определению составных начал (элементов) принципиально отличался от традиционного подхода, выводящего наличие элемента в составе данного тела на том основании, что оно обладает присущим этому элементу качеством.
Традиционные же выводы о составе прн восприятии элемента как вещества могли не подтверждаться химическим анализом (например, жидкое тело могло не содержать воды, а горю- Рне.в. Я. ван Гедьыонт чее — серы). Отметим, что сам факт «опытной проверки» существования алхимических (и аристотелевских) элементов в трудах химиков ХУП в. очень показателен в плане методологических изменений в химии этого периода. Расширение опытных исследований привело многих ученых рассматриваемого периола к изучению циклических последовательностей превращений веществ с обратным выделением исходных реагентов (например, растворению окиси металла в кислоте с последующим разложением соли до окиси).
Эти эксперименты приводили исследователей к мысли о том, что исходные вещества входят в продукты химической реакции в качестве составных частеи и снова выделяются при разложении этого продукта (в указанном примере окись металла «входнт» в состав соли и снова «извлекается прн обжиге последней). Так в мышлении большинства химиков-экспериментаторов сформировалось представление о том, что компоненты. выделенные из веществ путем разложения.
как бы предсуществуют в разлагаемом теле и являются его составными частями (эдеыен«иьни). Например. ван Гельмонт принимал предсуществование воды в органических телах (в масле нли воске). при горении которых образуется вода. Итапынский ятрохимик А. Сала, проведя опыт по вьшелению меди на железном гвозде в медном купоросе, заключил, что медь уже содержится в растворе последнего. Как укюывахось в предыдущая главе, эта тондонннв была канатна уже в трудах некоторых ученых ХЧ! в. 23 ГЛАВА 3. Начало формирования химии как науки аналнтнче Вообще говоря, такое заключение содержало в себе внугрсннес противоречие. С одной стороны, исходные вещества после циклической цепи превращений оставались неизменными, и, значит, входили в состав сложных тел не разрушаясь.
С другой стороны, свойства сложных тел часто совсем не совпадали со свойствами исходных, г. е. исходные должны были бы разрушаться. 24 Немецкий ученый Иоганн Юнгнус на основании экспериментов с соединениями свинца сформулировал основную идею этих новых представлений, состоящую в том, что исходное вещество, которое удается снова получить в результате замкнутой цепи последовательных реакций, должно оставаться н ел змеин ым в ходе всех превращений этой цепи .
Так традиционное понятие об элементе постепенно трансформировалось в понимание элемента как неразлагаемой составной части тела, вещество же стало рассматриваться как комбинация предсуществующих элементов. Английский ученый ХЧ11 в. Р. Бойль в книге «Химик-скептик», подьпоживая подобные взгляды, отметил, что многие химики-экспериментаторы стали подразумевать под элементами «некоторые первоначальные нлн простые тела, иначе говоря, нн с чем не смешанные, которые не будучи в состоянии образовываться нн нз других тел, нн друг нз друга, явлшотся составными частями, нз которых непосредственно слагаются нлн на которые в конечном счете разлагаются совершенным образом смешанные тела (т, е.
химические соединения — Авт.)». В рамках новой злементарнсгской концепции Становление индивидуальность свойств того нлн иного вещества определялась свойствами входящих в него компоского метода нентов (неразлагаемых элементов), т. е. фактически его качественным составом. А так как вещественные компоненты состава, в отличие от абстрактных алхимических начал, могли быть определены аналитическими методами, многие ученые ХЧ11 в. считали, что изучение этого элементного состава н должно являться важнейшим направлением химических исследований. Это привело к развитию аналитических исследований, в частности, в трудах И. Кункеля, Н. Лефевра, К.
Глазера, Н. Лемерн н др. Важные методики для химического анализа веществ разработал н Роберт Бойль, который одним нз первых поставил важный вопрос о достоверности результатов анализа методом сжигания, полагая, что прн обжиге могут получаться не истинные компоненты тел, а продукты нх превращений. Бойль стал систематически использовать «более мягкие» приемы для качественного исследования реакций, например, кислотно- основные индикаторы. Важно подчеркнуть, что Р. Бойль, будучи экспериментатором, негласно принимал представление об элементах как пределе разложения вещества. Однако его отношение к элементарнстской концепции было неодно- Д2.
Корлускуллрные теории ХУД - начиеа ХИЛ ее. значиым и во многом скептическим, поскольку он предложил принципиально другое теоретическое объяснение происхождения свойств тел на основе корпускулярных представлений о веществе. Последние явились слелствием возрождения атомистических концепций в начале ХЧП в. 3.2. Кориускуларные теории Х711 — начала ХУП1 вв. Возроясденяе К наны~у ХЧП в. в научном мире наметилось постепенное возрождение атомизма. Это произошло в результате распространения механистических взглядов, явившихся следствием развития машинного производства. Формирование в рамках механицизма представления о превращениях веществ как процессах сборки-разборки отдельных «блокова нашло свое воплощение в гипотезах о дискретном (корпускулярном— от лат.
сгэгрилси(а — частица) строении вещества. Существенное влияние на развитие подобных учений оказали работы французского философа и математика Рене Декарта, который рассматривал мир как совокупность качественно однородных движущихся частиц разной фигуры и величины и считал. что промежутки между частицами не пусты, а наполнены очень тонкой материей. Этп воззрения отличались от атомистических в традиционном (демокритовском) смысле слова. Более близкими к античным преставлениям были атомнстнческие идеи французского философа Пьера Гассенди, который считал корпускулы разделенными пустым простраиспюм.
Существовали и другие учения, например, монадалогия Лейбница, атомистика Ньюкасловского кружка в Англии' и т.д. Все зти теории были похожи друг на друга тем, что подобно учению Декарта, рассматривалн корпускулы как тождественные по субстанциии (т. е. образованные из единой материи) частицы, а объекты природы— как механические совокупности корпускул.
Отметим, что многие атомисты Х'ЧП в, приписывали частицам, их движению и изначальному формированию природных тел божественное происхождение, хотя были и такие, которые полагали, подобно Демокриту, что начальные тела образованы случайныи сочетанием длиэсуи(ихся атамае. Важно отметить, что упомянутые атомисты не орпуекулярная пытались применить корпускулярную теоршо теория Р. Бойля для объяснения превращений веществ в химических реакциях.
Такая попытка бьша сделана в трудах Роберта Бойля, с именем которого связывают процесс формирования химии как науки. основанной на корпускулярных представлениях. В Ныохаслоаслий кружок — группу ученых и философов — лхолилн философы Т. Гоббс, В. и М. Кааеилииь философ и экономист В. Петти н лр.
25 ГЛАВА 3. Начало фо)тиирования химии как науки Объяснение происхождения свойств веществ и их изменений в химических процессах Бойль дал в рамках характерной дпя атомистическнх учений той эпохи методологии, т.е. признавая, что все тела образованы из единой однородной материи, дробящейся до конечного предела — качественно однородных, но различных по форме, размерам и типу движения первичных корпускул. Основными струхтурнымн единицами макротел Бойль считал объединения первичных корпускул — конгломв)нины, характеристики которых— величина, форма, порядок и движение определяли качественную индцвидуальность каждого тела.
При этом движению в концепции Бойля отводилась наиборие. тц р колла лес важная роль, т. е, каждому конкрепюму виду кор- пускулярного движения соответствовал определенный набор других указанных характеристик микрочастиц (велнчииы, формы, порядка), что н определяло совокупносп свойств тела. Согласно Бойлю, изменение свойств вещества в процессе химических реакций является следствием модификации типа движения (и, следовательно, других характеристик) конгломератов в результате нх внутренней перестройки или дополнительного объединения с другими корпускулами, а также распада этих объединений и т,п.
Интересно, что такая точка зрения привела Бойля к мысли о возможности осуществления трансмутации — но не алхимической (оперирующей с абстрактными качествами), а осуществляемой путем механического изменения внутренней нструктурын тела, вследствие которого происходит исчезновение одного свойства и возникновение другого. Объясняя циклические цепи превращений тел при действии определенных реагентов, например. растворение серебра в азотной кислоте с последующим его выделением из соли, Бойль заключил, что образующие тела конгломераты в раде превращений этих тел могут оставаться неизменными. Он, однако. не считал это требование абсолютно необходимым и не принимал с полной определенностью способность конгломератов при образовании макротел входить в их состав, не теряя собственной природы.