История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 1

C проблемой установления элементов тесно связано экспериментальное обоснование закона сохранения массы. Анализируя результаты своих опытов, А.Л. Лавуазье пришел к выводу о том, что если учитывать все вещества, участвующие в химической реакции, и все образующиеся продукты, то изменения в их массе наблюдаться не будут. Фундаментальный принцип сохранения материи высказывался еще в древности в виде идеи о ее неуничтожимости (см. гл. 3, п. 3.6). В работах по истории химии отмечается, что и в Новое время некоторые ученые (например Э. Мариотт и М.В. Ломоносов) придерживались этого принципа в своих исследованиях^{228}.

^{Таблица «простых тел» А.Л. Лавуазье} 

Другими словами, Лавуазье доказал экспериментально, что в химических превращениях масса никогда не создается и

не уничтожается, а лишь переходит от одного вещества к другому. Дату экспериментального подтверждения этого фундаментального теоретического положения можно точно отнести к 1789 г. Закон сохранения массы стал краеугольным камнем всей химии XIX в. Строгое экспериментальное подтверждение этого закона, подкрепленное авторитетом великого французского ученого, оказало влияние на дальнейшее развитие не только химии, но и всего научного естествознания.

Еще один аспект переворота в химии конца XVIII в. связан с получением в работах Лавуазье и его последователей экспериментального обоснования закона сохранения элементов и закона сохранения массы в химических реакциях. В дальнейшем эти законы явились основой при составлении химических уравнений (см. гл. 8, п. 8.10). А.Л. Лавуазье писал: «Можно положить в виде принципа, что во всякой операции количество материи одинаково до и после операции, что качество и количества начал (элементов) остаются теми же самыми, что происходят только превращения, изменения. На этом принципе основано все искусство делать опыты в химии: необходимо предполагать существование равенства или уравнения между началами (элементами) исследуемых тел и получаемыми из последних посредством анализа»^{229}.

^{Луи Бернар Гитон де Морво (1737–1816)}

Антуан Франсуа Фуркруа (1755–1809) 

Работы Лавуазье были настолько результативными, что привлекли к себе внимание трех наиболее известных химиков Франции: Гитона де Морво, Клода Луи Бертолле (см. гл. 8, п. 8.3) и Антуана Франсуа Фуркруа. В середине 1786 г. они объединились с Лавуазье для изучения проекта новой рациональной номенклатуры и плана реформы химии, насущную необходимость которой все они хорошо понимали. Результаты их совместного труда по созданию логической системы химической номенклатуры увидели свет в 1787 г.

Реформа химической номенклатуры, проведенная под руководством Лавуазье, принесла существенные плоды. C этого момента химия перестала путаться в названиях веществ времен алхимии, когда каждый исследователь, используя свою собственную систему, мог поставить коллег в тупик. До создания рациональной номенклатуры вещества называли по месту происхождения (например, масло голландских химиков, берлинская лазурь), по характерным признакам — цвету, вкусу, запаху (красная кровяная соль, горькая соль), но особенно часто — по имени ученых, впервые получивших это соединение (глауберова соль, бертолетова соль). На смену этому пришла номенклатура, основанная на логических принципах. Названия соединений, предложенные этой номенклатурой, позволяли определять их

химическую функцию и качественный состав, т.е. установить те элементы, из которых они состоят. В новой номенклатуре каждое вещество рассматривали с точки зрения его общих (например, кислота) и конкретных (например, серная кислота) свойств, устанавливаемых на основе экспериментальных данных о его элементном составе. Для того чтобы судить о количественных соотношениях

входящих в состав вещества элементов, была разработана четкая система приставок и суффиксов. Разработанные Лавуазье и его коллегами принципы номенклатуры химических соединений во многом сохранились и до сегодняшнего дня. Например, диоксид углерода (углекислый газ — CO₂) содержит больше кислорода, чем монооксид углерода (угарный газ — СО). Содержание кислорода максимально в перхлорате калия и падает при переходе к хлорату и хлориту калия, в то время как хлорид калия совсем не содержит кислорода.

Успехи А.Л. Лавуазье были весьма впечатляющими. В своих работах он получил такие результаты, которые привели к изменению фундаментальных концепций химии. Поэтому и другие ученые взяли на вооружение его количественный подход к проведению химических исследований. Во Франции дело А.Л. Лавуазье в той или иной мере было продолжено представителями «новой школы», наиболее известными среди которых были А.Ф. Фуркруа, Л.Н. Воклен и К.Л. Бертолле.