Обидва праві – з історії хімії
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Німецький хімік Юстус Лібіх з юнацьких років з захопленням вивчав гримучу ртуть і гримуче срібло. (Таку назву вони отримали за свою здатність розкладатися з вибухом.) Після багатьох дуже небезпечних дослідів Лібіх в 1823 році знайшов, що обидві сполуки є солі однієї і тієї ж кислоти, яка була названа гримучою кислотою.
Молодий двадцятирічний хімік славився мистецтвом експериментатора, і немає нічого дивного, що йому вдалося встановити точний кількісний склад гримучого срібла і дослідити у всіх подробицях його властивості. Про свою роботу Лібіх зробив доповідь в Паризькій Академії наук, і незабаром про його відкриття заговорили в наукових колах.
Майже одночасно з Лібіхом інший німецький вчений, Фрідріх Велер, повідомив, що він отримав нову речовину, яка має такий самий склад, як і гримуче срібло, але відрізняється від нього своїми властивостями.
Ця речовина виявилася срібною сіллю зовсім іншої кислоти – ціанової. Подиву Лібіха не було меж! Хіба можуть дві речовини мати абсолютно однаковий склад і в той же час мати різні властивості?! Ні, ні і ще раз ні! Де ж розгадка настільки загадкового збігу складу двох різних солей?
О, вирішив Лібіх, це пояснюється дуже просто: доктор Велер, безсумнівно, зробив неточний аналіз. Його сіль повинна містити менше кисню, ніж гримуче срібло. Лібіх навіть вказав, що помилка становить не більше і не менше, як 6%. Велер не залишився в боргу: він привселюдно заявив, що якщо де і треба шукати помилку, то тільки в дослідах Юстуса Лібіха.
І почалася запекла полеміка, в якій супротивники не жаліли один одного. Нарешті вони звернулися за вирішенням своєї суперечки до самого авторитетного з усіх тодішніх хіміків-експериментаторів – знаменитого шведського вченого Берцеліуса. Берцеліус ретельно перевірив аналізи обох солей. Результати вийшли несподівані: правий Лібіх, правий і Велер… Помилки немає: склад солей гримучої і ціанової кислот виявився тотожним.
Так було зроблено найважливіше відкриття: існують речовини з абсолютно різними властивостями, але такими, що мають однаковий кількісний склад. Такі речовини Берцеліус назвав ізомерними, а саме явище – ізомерією.
Чим же пояснюється відмінність у властивостях ізомерів? Відповідь на це питання дала теорія хімічної будови, розроблена російським вченим А. М. Бутлеров. Ізомери, володіючи однаковим складом і однаковою молекулярною вагою, відрізняються своєю хімічною будовою. У молекулах ізомерів містяться одні і ті ж атоми і в однаковій кількості, але вони по-різному пов’язані один з одним.
У солі гримучої кислоти атом азоту пов’язаний з атомами вуглецю і кисню, тоді як в солі ціанової кислоти атом азоту з’єднаний тільки з атомом вуглецю.
Автор: П. Старосольський.