Некоторые химические формулы, к примеру, те же формулы воды или поваренной соли, нам с вами знакомы почти так же, как и слова, их обозначающие. Выразительные формулы современной химии удобны, общеприняты и общепонятны, словно общий алфавит; прежние, в том числе, унаследованные от алхимиков, куда более заковыристые и сложные системы химических записей наукой подзабыты. Но почему мы пишем их именно так? Всему «виной» молодой студент-медик Уппсальского университета Йёнс Якоб Берцелиус (1779–1848) из Швеции.

Берцелиус обнаружил, что его истинное призвание – химия (по шведской студенческой легенде, он даже совал взятку сторожу вузовской химлаборатории, чтобы приходить туда каждый день, а не раз в неделю, как полагалось по учебному плану практических занятий). И был очень опечален тем, что в то время шведские учёные не использовали химию в своих трудах в той степени, как это делали учёные других стран, передовых в науке. По мнению молодого студента, родной Швеции это грозило отставанием от развитых в плане химической науки соседей.

Согласно устоявшемуся семейному преданию, известный своей любознательностью, ещё двадцатилетним парнишкой Берцелиус обожал почти обо всём подробно расспрашивать, задавая кучу серьёзных вопросов, – чем сердил и утомлял членов собственной семьи. Однажды те специально познакомили его с врачом при местных минеральных источниках в Медеви, на юге Швеции, чтобы «надоеда» оставил их в покое и надоедал кому-нибудь другому вне дома.

Тактический приём сработал: парень увлёкся изучением минерального состава воды из источников, год проработал у его врача ассистентом. Вскоре, узнав о появившемся в 1800 году «Вольтовом столбе» итальянского учёного Алессандро Вольта (1745–1827), первом обеспечивающем постоянный электрический ток устройстве, он сам сконструировал себе почти такой же, правда, с поправкой на свою бедность, из медных монет и собранных у стройки цинковых обрезков, – для электрохимических и медицинских экспериментов.

Молодой студент-медик опубликовал свои первые научные работы о составе изучавшихся им минеральных вод (в 1800 г.) и о гальваническом воздействии электричества на органы тела (в 1802-м). Так были заложены основы влияния Берцелиуса, в 29 лет ставшего академиком Шведской академии наук и будущего многолетнего одного из её руководителей, на современную химию.

Впоследствии Берцелиус тесно подружился с такими уважаемыми учёными из других стран, как исследователь электромагнетизма датский физик Ханс Кристиан Эрстед (1777–1851), зимой 1819–1820 годов впервые экспериментально доказавший воздействие электрического тока на магнит, и одним из основоположников органической химии, первооткрывателем щавелевой кислоты немцем Фридрихом Вёлером (1800–1882), помогавшим переводить работы Берцелиуса.

Благодаря своим исследованиям Берцелиус открыл несколько элементов, а именно: церий (в 1803 г.), селен (в 1817 г.) и торий (в 1828 г.), стал одним из открывателей кремния и циркония, дал название ванадию. Берцелиус неоднократно подчёркивал важность наличия литературы по каждой из изучаемых им тем. Когда, после изучения тканей и жидкостей животных, он в 1807 году сделал открытие молочной кислоты в мышечных тканях, то, описывая его, также посетовал: до тех пор всё ещё не существовало компендиума всех уже известных химических фактов, уравнений и реакций. А ведь именно это, по мнению Берцелиуса, – «квинтэссенция для каждого химика» в мире!

Учёный принялся за такую работу сам: стал собирать все возможные материалы, манускрипты и заметки по химии. И уже очень скоро, в 1808 году, из печати вышел первый том первого в мире обобщающего химического справочника и учебника, ясно и чётко излагающего материал, – «Lärbok i kemien».

Книга эта, разросшаяся до шести томов и переведенная на ряд языков, активно использовалась в мировой химической науке в последующие три десятка лет; а её автор стал авторитетнейшей фигурой в области химии. Впоследствии Берцелиус трижды публиковал всё более точные и полные таблицы атомных масс элементов, в 1812 году появилась его работа по электрохимической классификации элементов.

Болгарский химик, историк и популяризатор науки Калоян Манолов в своём двухтомнике биографий учёных XVII–XIX веков «Великие химики» отмечал:

«Берцелиус был неутомимым. Число синтезированных, очищенных и проанализированных веществ нарастало с каждым месяцем – 100, 200, 300… Минули годы. Веществ стало 1000, а Берцелиус всё ещё продолжал работать — упорно и систематически. На протяжении почти 20 лет он изучил более 2000 соединений известных тогда 43 элементов, чтобы определить их атомные веса. Успех его был бесспорным, большая часть полученных значений определена с той же точностью, с какой и ныне вычислены атомные веса элементов».

И, наконец, именно он в 1813–1814 годах ввёл простую и понятную систему химических символов для обозначения элементов (в виде первой или первой и одной из последующих букв названия такового), что впоследствии привело и к появлению в науке современного способа написания химических формул. Сам Берцелиус, правда, писал химические формулы способом, ещё несколько отличающимся от современного, – с верхними, надстрочными цифровыми индексами.

«Он приступил уже к составлению таблиц, но что-то его постоянно смущало, и он чувствовал какую-то неудовлетворённость. Берцелиус чертил разнообразные кружки, которыми Дальтон обозначал элементы, и недовольно кривил губы.

– До чего же неудобны эти знаки! Их трудно писать, они сложны для запоминания, а когда приходит время их печатать, возникает целая трагедия.

У печатников действительно не было таких знаков, их приходилось готовить специально. Каждый печатник отливал знаки различной величины, и формулы получались очень пёстрыми. Необходимо было изобрести новый, более удобный способ обозначения элементов. Берцелиус взял список элементов и принялся внимательно его рассматривать, мысленно перечисляя основные свойства каждого из элементов. Самое удобное — обозначить элементы буквами. Тогда не будет необходимости в специальных типографских знаках. И, кроме того, они легче запоминаются и пишутся. Допустим, достаточно первой буквы латинского названия элемента. Кислород в таком случае будет обозначаться буквой О (оксигениум), а водород Н (гидрогениум). Берцелиус с увлечением начал записывать названия и знаки элементов, пока не дошёл до ртути. Её латинское название начинается тоже с Н (гидраргирум). Что ж, значит, к первой букве нужно добавить еще один знак. Латинские названия углерода, хрома и меди тоже начинаются с одной и той же буквы – C. Следовательно, выбор букв должен подчиняться какой-то закономерности. Во избежание повторений он предложил одной буквой обозначать неметаллы, а если возникает необходимость, добавлять вторую букву, которая должна применяться для металлов. Для обозначения углерода осталась буква C, для меди – Cu, а для хрома – Cr. Согласно этому правилу, он обозначил азот буквой N, никель – Ni, водород – Н, ртуть – Hg и так далее. Статья Берцелиуса о повой номенклатуре была опубликована в 1813 году в журнале Томсона «Философские летописи». Год спустя в том же журнале Берцелиус опубликовал вторую статью, в которой сформулировал правила написания формул». (Калоян Манолов, «Великие химики»).

Ах, да, ещё Берцелиус в 1838 году придумал слово «протеин», ввёл в химию такие термины, как «аллотропия», «изомерия», «катализ», «органическая химия».

Словом, этот влиятельный шведский учёный – один из тех, кто внёс немалый вклад в развитие науки последних двух столетий, ускоривший развитие таких наук, как биология и химия. Современная «Encyclopædia Britannica» прямо определяет его в числе «одного из основателей современной химии».

Миодраг Драгомилович, Сербия

По теме: