М.В. Ломоносов стал в России зачинателем применения физических
и математических методов при выполнении химических экспериментов. Он запланировал проведение развернутых физико-химических исследований солей и их растворов. Достаточно большую часть этих работ ему удалось осуществить. Изучая растворимость солей при разных температурах, он обнаружил факты уменьшения температуры раствора в процессе растворения солей и понижения точки замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем. М.В. Ломоносов установил различие между процессами растворения металлов в кислоте, сопровождающимися химическими превращениями, и процессами растворения солей в воде, протекающими без химических изменений растворяемых веществ. Им был разработан, создан и внедрен в методику лабораторных исследований целый ряд приборов: вискозиметр, прибор для фильтрования под вакуумом, прибор для определения твердости, газовый барометр, пирометр, сосуд для изучения веществ при низком и высоком давлении.1.4.3. Атомно-корпускулярное учение М.В. Ломоносова
Самыми выдающимися заслугами М.В. Ломоносова в области химии являются создание основ атомно-молекулярного учения
(1741–1750 гг.) и открытие закона сохранения массы вещества (1756 г.).Между атомистикой позднего Возрождения (см. т. 1, глава 5, п. 5.4), корпускулярной теорией Р. Бойля (см. т. 1, глава 6, п. 6.3) и трудами М.В. Ломоносова, при наличии некоторых общих черт, существуют весьма принципиальные отличия{110}
. Атомистические представления в XVII в. сводились преимущественно к созданию наглядной картины химических явлений посредством образов, заимствованных из области механики Р. Декарта и И. Ньютона, (см. т. 1, глава 5, п. 5.4 и глава 6, п. 6.3). Считалось, что частицы (корпускулы) характеризуются большим разнообразием форм в зависимости от природы химических реакций.М.В. Ломоносов видел в атомно-корпускулярном учении не наглядную иллюстрацию химических явлений, а теорию, способствующую познанию сущности химических процессов. В разработке основ атомно-молекулярного учения русский академик практически на полвека опередил Джона Дальтона (см. т. 1, глава 8, п. 8.4). Развивая корпуляристские представления предшествующих поколений ученых, М.В. Ломоносов сформулировал главные положения своей атомно-молекулярной теории строения вещества:
1. Все тела (вещества) состоят из корпускул
(молекул);2. Корпускулы
, в свою очередь, состоят из элементов (атомов);3. Корпускулы
и элементы находятся в беспрерывном движении. Внутренняя энергия тела есть количественная мера движения этих частиц;4. Простые вещества состоят из одинаковых атомов (элементов),
сложные вещества представляют собой соединение различных атомов (элементов).Под «началами»
или «элементами» М.В. Ломоносов подразумевал не «аристотелевские начала», представления о которых господствовали в умах большинства химиков того времени, а «первоначальные частицы», т. е. атомы, из которых сложены все тела{111}. Французский историк химии Люс Ланжевен, сравнивая корпускулярную теорию Бойля и учение Ломоносова, справедливо отметил, что «корпускулярная теория материи со времени Бойля совершенно не развивалась. Химики не интересовались ею. Большой заслугой Ломоносова является то, что он воскресил ее в новой форме, более разработанной, более близкой к наблюдаемым фактам»{112}. Русский ученый рассматривал все явления природы как результат движения и взаимодействия «элементов» и «корпускул», из которых, по его мнению, состоит материальный мир. «Если, — писал Б.Н. Меншуткин, — …заменить выражение «элемент» через атом, «корпускула» — через частицу или молекулу, «начало» — назвать простым телом, химическим элементом, — то мы получим ту атомистическую систему, которая ныне принята в химии…»{113}.М.В. Ломоносов высказал гениальную по тем временам мысль о том, что различие свойств химических соединений зависит не только от «качества» атомов, входящих в их состав, но и от их неодинакового расположения. «…Основание того, что свойственно природным телам, — писал он, — нужно искать в качествах корпускул и способе их взаимного расположения…»{114}
.