Очерк общей истории химии

НАУКА В ЭПОХУ ФРАНЦУЗСКОЙ БУРЖУАЗНОЙ РЕВОЛЮЦИИ

В марте 1789 г. вышло в свет известное руководство по химии А. Л. Лавуазье. В приложении к этой книге напечатаны отзывы о ней, полученные от научных учреждений Франции. В отзыве, написанном Фуркруа и Кадё де Во от имени Общества агрикультуры, говорится: «…Одним из тех, кто наиболее содействовал счастливой революции, которая произошла в пневматической химии в наши дни, без сомнения, следует считать г-на Лавуазье» (1). С тех пор название «химическая революция», которое сам Лавуазье, как мы увидим, применял и ранее, вошло в обиход историков химии для обозначения событий в области химии, происходивших во Франции, а затем и в других странах в конце восемнадцатого столетия.

Переворот в химии, связанный с ниспровержением теории флогистона, по времени почти совпал с Французской буржуазной революцией. Такое совпадение отнюдь нельзя считать случайным. Химическая революция явилась в известной степени следствием происходивших во Франции глубоких социально-экономических перемен и связанных с ними сдвигов в умственной жизни в период, непосредственно предшествовавший революции.

Характерной чертой деятельности французских философов-материалистов и ученых-энциклопедистов XVIII в., ставших идеологами революционной буржуазии, была острая критика старых политических и социальных порядков, отрицание религиозной идеологии феодального общества и тесно связанных с ней реакционных основ науки. Ф. Энгельс в следующих словах характеризует происходившие в то время процессы: «Великие люди, которые во Франции просвещали головы для приближавшейся революции, сами выступали крайне революционно. Никаких внешних авторитетов какого бы то ни было рода они не признавали. Религия, понимание природы, общество, государственный строй — все было подвергнуто самой беспощадной критике; все должно было предстать перед судом разума и либо оправдать свое существование, либо отказаться от него. Мыслящий рассудок стал единственным мерилом всего существующего. Это было время, когда, по выражению Гегеля, мир был поставлен на голову, сначала в том смысле, что человеческая голова и те положения, которые она открыла посредством своего мышления, выступили с требованием, чтобы их признали основой всех человеческих действий и общественных отношений, а затем и в том более широком смысле, что действительность, противоречившая этим положениям, была фактически перевернута сверху донизу. Все прежние формы общества и государства, все традиционные представления были признаны неразумными и отброшены как старый хлам; мир до сих пор руководился одними предрассудками, и все прошлое достойно лишь сожаления и презрения» (2).

Ссылаясь далее на Гегеля, Энгельс приводит его высказывание по поводу предреволюционных явлений во Франции; ограничимся здесь лишь одной гегелевской фразой: «Все мыслящие люди радостно приветствовали наступление новой эпохи».

Поколение французских естествоиспытателей — современников французской революции — было воспитано на произведениях просветителей, философов-материалистов и ученых-энциклопедистов. И если отдельные представители этого поколения не вполне сочувствовали новым идеям в политической и социальной областях, то все они целиком поддерживали идеи господства разума и считали, в частности, переворот в науке необходимым и неизбежным.

«Счастливая революция в пневматической химии» была лишь частью тех глубоких преобразований, которые имели место в различных областях науки в течение последних десятилетий XVIII в. Как уже было сказано, быстрый прогресс в этот период наблюдался в биологии, физике и других науках. Однако этот всеобщий научный прогресс нельзя рассматривать лишь как следствие идеологических факторов, т. е. влияния новой философии французской буржуазии. Следует иметь в виду, что расцвет науки в конце XVIII в. совпал не только с бурными политическими событиями французской буржуазной революции, но и с началом промышленной революции в Англии, когда произошла замена ручного труда в капиталистических мануфактурах машинным производством. Промышленная революция оказалась возможной благодаря непосредственному участию науки в усовершенствовании производства. Можно сказать, что с конца XVIII в. наука превратилась в своего рода рычаг для подъема и развития производительных сил общества.

Наличие такой объективно весьма благоприятной обстановки для развития науки в эпоху французской буржуазной революции целиком опровергает легенды о «разрушительной стихии» революции, будто бы сказавшейся на отношении революции к науке и ее представителям. История Французской буржуазной революции свидетельствует о том, что все правительства Франции эпохи революции проявляли неизменное внимание к науке, заботились о создании благоприятных условий для ее развития, о сохранности различных ценностей, имевших научное и культурное значение.

Многие представители передовой науки во Франции приняли непосредственное участие в политической деятельности в эпоху революции, были активными членами и деятелями различных революционных учреждений и комитетов. Так, крупнейший математик, геометр Г. Монж (1746–1818) занял в 1792–1793 гг. пост морского министра, а затем заведовал пороховыми и пушечными заводами страны. Другой французский математик — Лазарь Николя Карно (1753–1823) состоял членом Законодательного собрания, затем Конвента, а в 1793 г. стал членом Комитета общественного спасения. Карно был организатором республиканской армии и принимал самое активное участие в дальнейших событиях революции. Химик А. Ф. Фуркруа состоял членом Якобинского клуба и занимал административные должности в органах революционных правительств, работая, в частности, как организатор народного образования. Многие другие ученые, хотя и не принимали участия в революционной администрации, работали весьма активно в области науки, выполняя правительственные задания. К числу таких ученых принадлежат П. С. Лаплас (1749–1827) и А. Л. Лавуазье.

Одним из важнейших мероприятий Конвента была реформа мер и весов. Эта реформа диктовалась жизненными потребностями промышленности и торговли. В монархической Франции в применении мер и весов царил полный хаос; в разных провинциях употреблялись совершенно различные меры длины и веса, даже в одних и тех же городах равноправными были самые разнообразные меры.

По поручению Конвента Парижская академия наук образовала специальную комиссию по подготовке реформы. В нее вошли: математик, философ и экономист М. Ж. А. Кондорсе (1743–1794), математик и моряк Ш. Борда (1733–1799), математик Ж. Л. Лагранж (1736–1813), Г. Монж, А. Лавуазье, П. Лаплас и другие крупные ученые. Комиссия предложила в качестве единицы меры длины принять одну десятимиллионную часть четверти дуги Парижского меридиана. На основе этой единицы были разработаны затем единицы объема и веса. Реформа была завершена в 1799 г.

Особо следует отметить активную деятельность ученых в оборонных мероприятиях революционной Франции, в частности в научных исследованиях, связанных с производствами пороха и взрывчатых веществ, оружия и т. д., а также и в организации самих этих производств. Лавуазье задолго до революции (1775 г.) занял должность управляющего селитряными и пороховыми заводами и оставался на этой должности в первые годы революции. В исследованиях по взрывчатым веществам вначале в качестве сотрудника Лавуазье, а затем и самостоятельно участвовал и Бертолле.

Весьма активное участие в эпоху революции приняли французские ученые и в реформе народного образования. В дореволюционной Франции существовало 25 университетов. Их деятельность совершенно не соответствовала запросам времени. Они безраздельно находились под влиянием католического духовенства, и преподавание в них велось на устаревших и реакционных идейных основах. Связи университетов с промышленностью фактически не существовало. Кроме университетов в дореволюционной Франции имелись три академии: Французская академия, Академия надписей и Академия наук. Первые две академии занимались исключительно вопросами истории и филологии и также не были связаны с жизнью.

Революция уничтожила всю эту систему организации образования и науки. Парижская академия наук была упразднена в последнюю очередь, осенью 1792 г. Некоторые историки науки, повторяя старые роялистские измышления, связывают закрытие Академии наук с тем, что она игнорировала претензии Марата (который будучи врачом по образованию, стал видным физиком-экспериментатором), желавшего войти в число членов Академии. Ученые и некоторые политические деятели (Талейран и др.) разработали несколько проектов организации новой системы народного образования. Во всех этих проектах особое внимание уделялось специальному образованию и улучшению системы начального образования (3).

В результате длительного обсуждения проектов в Конвенте в конце 1793 г. была одобрена новая структура сети учебных и научных учреждений.

Осенью 1794 г. в Париже возникла «Нормальная школа» для обучения «искусству преподавания», т. е. для подготовки педагогов. К преподаванию в этой школе были привлечены весьма видные ученые. Одновременно с этим были приняты меры для обеспечения школьной сети новыми учебниками.

В конце 1794 г. открылась «Политехническая школа» для подготовки гражданских и военных инженеров. Здесь преподавание также было поручено самым крупным ученым. Далее, вместо медицинских факультетов упраздненных университетов в Париже, Монпелье и Страссбурге были учреждены «Школы здоровья». Кроме этого, была открыта «Торговая школа», а также школы мореплавания, военные школы и т. д. Сеть начальных и общеобразовательных школ была расширена.

В 1793 г. Королевский ботанический сад был преобразован в «Музей естественной истории» — исследовательское и учебное учреждение для разработки вопросов естествознания и для наглядного изучения ботаники и зоологии. В это же время основана «Национальная консерватория (хранилище) искусств и ремесел» и другие учреждения.

Новая система высшего и среднего образования, разработанная и реализованная в годы революции, обеспечивала тесные связи школы с жизнью и с производством. Новые учебные заведения и научные учреждения, кроме того, стали центрами исследований как в области физики и математики, так и в области естествознания и техники.

Нельзя не отметить большого влияния, которое оказала проведенная во Франции реформа науки и образования на другие страны Европы. Несомненно, что по примеру Франции в Англии в 1799 г., по инициативе физика и политического деятеля Бенджамина Томпсона (графа Румфорда) (1753–1814) был учрежден Королевский институт (Royal Institution) — научное учреждение, сыгравшее в дальнейшем важную роль в развитии науки. Институт был основан для «распространения познания и облегчения широкого введения полезных механических изобретений и усовершенствований и обучения посредством курсов философских лекций и экспериментов приложению науки к общим целям жизни» (4).

Реформа образования и науки во Франции в период буржуазной революции конца XVIII в. эхом отозвалась даже в далекой России, где в 1804 г. были учреждены Главный педагогический институт, Казанский и Харьковский университеты, а позднее и другие высшие учебные заведения. Следует подчеркнуть еще раз, что в годы французской буржуазной революции были достигнуты крупные успехи в различных областях научного исследования. В частности, здесь можно упомянуть об открытиях и исследованиях крупных математиков, механиков и астрономов: Ж. Л. Лагранжа, Г. Монжа, Л. Карно, П. Лапласа и многих других, выступивших с новыми идеями в области математики и астрономии. Среди биологов Франции в этот период особенно выдвинулся своими исследованиями Ж. Б. Ламарк (1744–1829) — основатель теории эволюционного развития живой природы.

Выдающиеся открытия и исследования французских естествоиспытателей эпохи буржуазной революции оказали значительное влияние на развитие естественных наук. Авторитет французских ученых этой эпохи настолько возрос, что их теоретические положения и обобщения на некоторое время сделались основой, на которой происходило дальнейшее развитие науки в начале XIX в. Однако при этом и некоторые ошибочные положения, высказанные, в частности, Лавуазье и его соратниками, вследствие «увлечения модой» были приняты большинством европейских ученых, что в ряде случаев затормозило быстрый процесс развития некоторых областей химии и других естественных наук.

АНТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ(5)

Наиболее видным ученым среди французских естествоиспытателей эпохи французской буржуазной революции, без сомнения, следует считать реформатора химии Антуана Лорана Лавуазье. Личность этого ученого крайне противоречива. Его напряженные и плодотворные научные занятия странным образом сочетались с деятельностью, типичной для крупного буржуа, финансиста и помещика. Общественно-политические взгляды Лавуазье нельзя не признать отсталыми; во всяком случае, они не сочетались с его новаторством в области науки.

Научная деятельность Лавуазье отразила основные черты развития науки в эпоху Французской революции. Будучи последователем французских просветителей и энциклопедистов, Лавуазье, как и другие ученые Франции того времени, критически относился к идейному наследию прошлого времени, вполне примыкая в этом отношении к своим современникам — деятелям революции, отрицавшим прежние взгляды на идеологию общественного строя, религию и. т. д.

С другой стороны, успехи Лавуазье в области науки обусловлены новизной его научного метода. Лавуазье с большим эффектом воспользовался всеми достижениями физики и химии, отдавая, однако, предпочтение физическим методам исследования. Будучи представителем одного из наиболее передовых и перспективных научных направлений того времени — пневматической химии, Лавуазье обобщил в своих трудах добытые его предшественниками и современниками результаты физического и химического исследований газов, а в процессе формирования своей антифлогистической системы он привлекал и достижения химиков-аналитиков.

Ант у а н Лоран Лавуазье родился в Париже 26 августа 1743 г. Его отец был адвокатом и занимал должность прокурора парламента. В пятилетнем возрасте Лавуазье потерял мать и воспитывался ее сестрой. По семейной традиции Лавуазье получил юридическое образование. Он обучался в колледже Мазарини, а затем в университете и в 1763 г. получил звание бакалавра, а в следующем году — степень лиценциата прав. Занимаясь юридическими науками, Лавуазье не оставлял без внимания и другие отрасли знаний. Он слушал лекции по философии, математике, физике, астрономии, ботанике, анатомии, геологии, минералогии и т. д. Он интересовался метеорологией и другими практическими науками и вместе с тем занимался литературой и искусством и даже пытался писать драму. Но более всего его увлекала химия. Курс химии он слушал в Ботаническом саду у профессора К. Л. Бурделена (1696–1777), на лекциях которого демонстратором был Г.Ф.Руэль.

Лекции Бурделена, излагавшего теоретические основы химии того времени с явно устаревших позиций, находились в противоречии с опытами, которые блестяще готовил и демонстрировал Руэль, и это не могло ускользнуть от любознательного Лавуазье.

Закончив университет, Лавуазье отказался от должности адвоката парламента, открывавшей перспективы блестящей юридической карьеры. Вместо этого он немедленно переключился на занятия естественными науками. Начиная с 1763 г. он вместе со своим учителем, минералогом Геттером[32] и самостоятельно стал совершать минералогические экскурсии, намереваясь составить минералогическую карту Франции. В ходе этих экскурсий Лавуазье заинтересовался, в частности, химическим составом гипсов различных месторождений и опубликовал два мемуара по этому вопросу.

Одновременно он принялся за глубокое изучение химии и физики, посвящая этим занятиям все свободное время. Лавуазье вел замкнутую жизнь, избегая встреч со знакомыми. Будучи весьма честолюбивым, он поставил перед собой цель — сделаться видным ученым.

В 1764 г. Парижская академия наук объявила конкурс «на лучший способ освещения улиц больших городов». Лавуазье принял участие в этом конкурсе и получил за представленное исследование золотую медаль (1766 г.) Об его упорстве в достижении поставленной цели свидетельствует следующее: убедившись, что его глаза не могут с достаточной точностью различить яркость света от различных источников, он заперся на шесть недель в темную комнату, чтобы сделать свои глаза более чувствительными.

В 1766 г. вместе с Геттаром Лавуазье отправился в большую экспедицию в Вогезы для изучения рудных богатств и промышленности. Из этой экспедиции он систематически посылал в Академию наук заметки и сообщения, обратив тем самым на себя внимание академиков. В мае 1768 г. Лавуазье был избран адъюнктом Парижской академии наук по химии. За два месяца до этого, желая стать независимым в материальном отношении, Лавуазье вступил пайщиком в откуп налогов, внеся при этом значительную сумму. Откуп налогов — учреждение королевской Франции, получившее от правительства право на сбор налогов с населения, за что откупщики вносили в королевскую казну определенную сумму[33]. Получая огромные доходы, откупщики, естественно, были окружены всеобщей народной ненавистью. Участие Лавуазье, стремившегося к научной деятельности, в такого рода предприятии трудно понять и оправдать.

Но, помимо этого, желая упрочить общественное положение своего сына, достигшего уже некоторой известности в ученом мире, отец Лавуазье купил ему фиктивную должность советника-секретаря коллекций, дома, финансов и короны Франции, дававшую потомственное дворянство, освобождавшее, между прочим, от налогов. В 1771 г. дворянин, буржуа-финансист и ученый Лавуазье женился на 14-летней дочери генерального откупщика Жака Польза, директора Индийской компании, — Марии Анне Пьеретте Польз (1758–1836). Брак этот, заключенный по расчету, оказался, однако, счастливым, хотя и бездетным. Мария Лавуазье немало помогала мужу в научных занятиях. Вступив в этот брак, Лавуазье окончательно связал себя с компанией откупщиков и с их темными финансовыми делами.

Таким образом, 28-летний Лавуазье очутился на вершине общественной лестницы в королевской Франции. В 1772 г. он был избран членом Академии наук. Богатство его росло, росло и его влияние. В 1775 г. он получил должность «управляющего пороховым и селитряным делом» в стране. В следующем году он переселился в Apceнaл и устроил здесь прекрасную лабораторию, оборудовав ее новейшей аппаратурой, в значительной части сконструированной им самим. Работал Лавуазье весьма напряженно, систематически занимаясь научными исследованиями. Ежедневно не менее 6 часов (с 6 до 9 часов утра и с 7 до 10 часов вечера) он проводил в своей лаборатории, производя экспериментальные исследования. Днем он распределял свое время между обязанностями по должности и делами по откупу. Один день в неделю он целиком посвящал научным исследованиям. В этот день в его лаборатории собирались друзья, ученые и любители науки, молодые люди, «гордившиеся тем, что они удостоены чести помогать ему в опытах» (6). Среди гостей Лавуазье в такие дни можно было встретить химиков Бертолле, Фуркруа, Гитона де Морво, математиков Лагранжа, Лапласа, Монжа и других и даже представителей других стран — Франклина, Уатта, Пристлея, Благдена и др. После производства опытов обычно происходило общее обсуждение результатов.

Расцвет научной деятельности Лавуазье падает на период с 1772 по 1787 г. За это время им была выполнена колоссальная работа, результатом которой и явилась полная реформа химии.

В этот период Лавуазье продолжал продвигаться по академической и общественной лестнице. В 1778 г. он стал академиком-пенсионером[34], а в 1785 г. был назначен (на год) директором Академии наук. По поручению правительства и академии Лавуазье принял участие в многочисленных комиссиях и комитетах. В 1783 г. он был членом комиссии по обследованию тюрем и разработке мероприятий по их улучшению, в том же году принял участие в комиссии по животному магнетизму, а в 1786 г. — в комиссии по улучшению аэростатов и т. д.

В 1778 г. Лавуазье купил имение (а в дальнейшем еще несколько имений), заявив своим коллегам, что «можно оказать большую услугу местным землевладельцам, давая им пример культуры, основанной на лучших принципах». По-видимому, хозяйство в этих имениях было поставлено достаточно хорошо, так как в 1785 г. Лавуазье занял должность секретаря комитета земледелия и принял непосредственное участие в организации образцовых мастерских для производства тканей из льна и пеньки. В 1787 г. по поручению комитета земледелия Лавуазье составил инструкцию для провинциальных собраний, которые были учреждены вместо прежних интендантов. Сам Лавуазье стал членом Орлеанского провинциального собрания (1787 г.) В следующем году он был избран членом Королевского общества в Лондоне.

В 1787 г. Лавуазье совместно с Бертолле предпринял опытное производство новых видов порохов, в которых селитра была заменена бертоллетовой солью и которые содержали и другие добавки. При этих испытаниях он едва не погиб от случайного сильного взрыва.

Незадолго до революции Лавуазье как один из руководящих откупщиков, заинтересованный в росте доходов, предложил обнести Париж сплошной стеной в целях борьбы с тайным провозом в город товаров, которые ускользали от обложения пошлинами. В 1787 г. это предложение было осуществлено ко всеобщему негодованию парижан, провинциальных торговцев и крестьян, снабжавших Париж сельскохозяйственными продуктами.

Начавшаяся в 1789 г. революция значительно изменила положение Лавуазье и отвлекла его от научной работы. Официально он не примкнул ни к роялистам, ни к якобинцам, но принял участие в выборах в Генеральные штаты и был избран кандидатом в депутаты. В 1789–1791 гг. он продолжал заседать в различных комиссиях (по монетному делу, по здравоохранению, по ревизии госпиталей, по борьбе с коррозией оружия и т. д.). Однако скоро его отношение к революции стало более определенным. Он вступил в «Общество 1789 г.», отражавшее интересы крупной буржуазии и части роялистов, не желавших дальнейшего углубления революции и революционных преобразований.

В эти годы Лавуазье написал два больших экономических трактата (о финансовом положении Франции), и, вероятно, в связи с этим в 1791 г. был назначен комиссаром национального казначейства. Еще ранее он был привлечен в комиссию по мерам и весам, а также вошел в состав Совещательного комитета по реформе народного образования. Лавуазье написал интересный проект реформы образования. В то же время его связи с «Обществом 1789 г», стали более тесными, особенно после того, как в 1791 г. он стал секретарем этого общества. В конце 1791 г. он стал казначеем Академии наук.

Отрицательное отношение Лавуазье к революции вызвало у роялистов попытку склонить его на свою сторону. Король, мечтавший о реставрации, предложил Лавуазье пост министра (1792 г.), но тот вежливо отказался, ссылаясь на недостаток знаний. Вскоре после этого Лавуазье был освобожден от должности управляющего пороховым и селитряным делом и ушел из комиссии по мерам и весам. Некоторое время он еще жил в Арсенале, но ему пришлось все же переехать оттуда, оставив свою лабораторию. В марте 1792 г. декретом Национального собрания был уничтожен генеральный откуп. Срок окончательной ликвидации дел откупа отнесен на 1794 г. 10 августа 1793 г. была закрыта Академия наук. В ноябре того же года Конвент, обсуждая деятельность откупщиков, принял декрет об их аресте. Им было предложено представить подробный отчет о делах. Этот отчет был составлен Лавуазье к апрелю 1794 г. Сразу же началось следствие по делу откупщиков, а 7 мая 1794 г. 28 обвиняемых откупщиков предстали перед революционным трибуналом и на следующий день были приговорены к смертной казни, как «зачинщики или соучастники заговора, стремившиеся содействовать успеху врагов Франции путем вымогательств и незаконных поборов с французского народа, подмешивавшие в табак воду и другие вещества, вредные для здоровья потребляющих его граждан, взимавшие 6 и 10 процентов на капитал… вместо узаконенных четырех, присваивавшие прибыли, которые должны были вноситься в казну, грабившие народ и национальное достояние с целью похитить у нации громадные суммы, необходимые для войны с коалицией деспотов и передать эти суммы последним» (7).

Вечером 8 мая 1794 г. приговор трибунала был приведен в исполнение. Имущество Лавуазье было конфисковано, но в 1796 г., после признания Лавуазье несправедливо осужденным, было возвращено его вдове. Она в 1805 г. вышла замуж за физика, графа Румфорда, но вскоре развелась с ним.

Биографические сведения о Лавуазье приведены с некоторыми подробностями для того, чтобы дать более отчетливое представление об этом сложном и противоречивом человеке, разделявшем свои силы, энергию и время между благородными занятиями наукой и темными финансовыми операциями, типичными для капиталистов, не стеснявшихся в выборе средств для умножения своих богатств. Конечно, для истории науки в конце концов несущественно, какова частная жизнь ученого, сделавшего крупнейшие открытия. Но в данном случае биография Лавуазье особо поучительна, поскольку его деятельность относится к эпохе революции, когда ход событий неумолимо требовал от каждого общественного деятеля ясно определить свое отношение к революции и происходящим переменам в общественной жизни.

Личная трагедия Лавуазье имеет значение и в том отношении, что она нашла отражение в истории науки в оценке Лавуазье как ученого и, в особенности, в оценке результатов его научной деятельности. В истории химии едва ли можно указать другой пример ученого, помимо Лавуазье, относительно жизни и деятельности которого более 170 лет ведутся ожесточенные споры, причем некоторые, в том числе и авторитетные, историки науки ставят под сомнение даже приоритет основных открытий Лавуазье. Марат еще при жизни Лавуазье называл его «корифеем шарлатанов». Некоторые ученые, в том числе Пристлей, Благден, Уатт и другие, оспаривали его первенство в открытии кислорода и в выяснении состава воды, что имело решающее значение для создания кислородной теории. Споры об оценке научных заслуг Лавуазье особенно обострились во время Франко-прусской войны, причем некоторые видные немецкие ученые выступили с позиций буржуазно-националистического пруссачества, чем вызвали возмущение прогрессивных ученых, в том числе и видных русских химиков. И в настоящее время споры об открытиях Лавуазье продолжаются, причем обе стороны пользуются аргументами, имеющими отнюдь не научную, а буржуазно-националистическую окраску.

Чтобы составить достаточно полное и отчетливое представление об открытиях Лавуазье и его роли в «химической революции» конца XVIII в., рассмотрим его научную деятельность и прежде всего исследования в области теории горения и вообще в области пневматической химии.

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЛАВУАЗЬЕ В ОБЛАСТИ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ХИМИИ. ОСНОВАНИЕ КИСЛОРОДНОЙ ТЕОРИИ

Если не считать двух статей, посвященных анализам образцов гипса, то первой серьезной работой Лавуазье явился мемуар «О природе воды», представленный им в Академию наук 10 мая 1769 г. Исследование, о котором идет речь, посвящено вопросу о превращении воды в землю.

Тема этого исследования возникла в 1768 г. как результат геологических и минералогических экскурсий Лавуазье вместе с Геттаром. Во время экскурсий Лавуазье брал пробы воды из различных источников, полагая, что исследование питьевой воды требует большего внимания, по сравнению с модным в то время изучением состава минеральных вод. С другой стороны, Лавуазье хотел установить связь между геологическими породами и почвами и составом вод, которые выходили на поверхность земли. Однако исследование образцов воды, отобранных во время экскурсий, свелось лишь к определению плотности при помощи предложенного Лавуазье «нулевого» ареометра. При этом Лавуазье заинтересовался плотностью дистиллированной воды и ее изменением при многократной перегонке. Именно эти, последние, опыты и привели его к постановке вопроса о превращении воды в землю (10). Возможность «превращения» воды в землю признавалась большинством предшественников Лавуазье, придерживавшихся учения о четырех элементах Аристотеля. Убедительных доказательств невозможности такого превращения в шестидесятых годах XVIII в. еще не существовало. Желая решить этот вопрос, Лавуазье поставил следующий эксперимент. Он поместил взвешенное количество воды в сосуд «пеликан», аналогичный в принципе прибору с обратным холодильником, также предварительно взвешенный, и нагревал ее в этом сосуде в течение 101 дня при температуре, близкой температуре кипения. Наблюдая ежедневно за изменениями, происходящими в сосуде, он на 57 день заметил появление в воде «пластинок, или листочков, сероватой земли». На 101-й день таких пластинок в сосуде образовалось достаточно много, и он прекратил нагревание. После взвешивания прибора с водой не было обнаружено никакого изменения веса. Однако высушенный после опыта сосуд показал некоторую потерю в весе. Взвесив затем отделенный из воды осадок, а также полученный при выпаривании воды сухой остаток, Лавуазье получил в сумме величину, несколько превышавшую потерю веса сосуда. На основании полученного результата он пришел к правильному выводу, что «земля, выделившаяся из воды во время перегонки, образовалась из вещества самого сосуда, что произошло простое растворение стекла». Таким образом, Лавуазье решил, что вода не превращается в землю (11).

Выше говорилось, что Шееле, поставивший подобный же опыт через несколько лет после Лавуазье, пришел к тому же выводу на основании подробного химического анализа осадка, образовавшегося при длительном нагревании воды в стеклянном сосуде.

В процессе исследования, посвященного возможности превращения воды в землю, Лавуазье столкнулся с явлением выделения какого-то «воздуха» при растворении в кислоте землистого остатка после выпаривания воды, нагревавшейся в стеклянном «пеликане». Возможно, что в связи с этим или же в соответствии с ранее намеченными планами Лавуазье решил написать после мемуара «О природе воды» другой мемуар — «О природе воздуха».

Выполнение этого намерения он, естественно, связывал с постановкой соответствующих опытов. О характере планировавшихся в этом, отношении опытов некоторое представление дает запись, сделанная Лавуазье в лабораторном дневнике 20 февраля 1772 г.(12) К этому времени Лавуазье уже хорошо знал о работах и открытиях многих химиков-пневматиков. Он упоминает, в частности, имена Гейлса, Блэка, Жакена, Пристлея и др. Но их исследования представлялись Лавуазье разрозненными и не направленными к единой цели. Он писал: «Важность предмета заставила меня начать сызнова всю эту работу, которая на мой взгляд создана для того, чтобы вызвать революцию в физике и химии[35]. Я решил, что обязан рассматривать все деланное до меня лишь как указания; я поставил перед собой задачу все повторить с новыми предосторожностями, дабы объединить все то, что мы знаем о том воздухе, который связывается или выделяется из тел, с другими добытыми познаниями и создать теорию, работы многочисленных авторов, которых я процитировал, будучи рассмотрены с этой точки зрения, представились мне в виде отдельных кусков одной большой цепи; они соединили меж собою несколько звеньев. Но остается сделать огромное число опытов, чтобы создать непрерывность» (13).

Из данного текста записи следует, что первоочередное внимание Лавуазье намеревался уделить исследованию тех процессов, которые сопровождаются поглощением «воздуха», природа которого оставалась в то время совершенно еще неясной. Лавуазье продолжает: «Операции, посредством которых можно добиться связывания воздуха, суть: рост растений, дыхание животных, горение, при некоторых обстоятельствах обжиг, наконец, некоторые химические реакции. Я признал, что должен начать с этих экспериментов» (14).

Эта запись свидетельствует о необычайной самоуверенности Лавуазье. Она производит такое впечатление, что была сделана после проведения многочисленных опытов, а не до этого. Возможно, именно в связи с этим и возник вопрос о дате записи и отсюда споры о ее историческом значении.

Во второй половине 1772 г. Лавуазье уже проводит намеченные опыты со сжиганием самых различных веществ, прежде всего фосфора. Вскоре на основании ряда опытов он установил, что для полного сжигания фосфора требуется значительное количество воздуха. Объясняя эти опыты, Лавуазье, однако, привлекает еще чисто флогистические представления. Он указывает, в частности, что при горении фосфора выделяется флогистон, а образующиеся при горении фосфора белые пары представляют собой смесь кислоты с большим количеством флогистона.

Почти одновременно Лавуазье поставил опыты и по сжиганию серы. 1 ноября 1772 г. он представил Академии наук запечатанный конверт с запиской, в которой были кратко изложены результаты его опытов. Записка эта начинается следующими словами: «Дней восемь тому назад я открыл, что сера при горении вовсе не теряет в весе, а напротив, увеличивается, т. е. из одного фунта[36] серы можно получить значительно больше, чем один фунт купоросной кислоты, независимо от влажности воздуха; то же самое можно сказать и о фосфоре; это увеличение веса происходит благодаря громадному количеству воздуха, который связывается при горении и соединяется с парами.

Это открытие, установленное путем опытов, которые я считаю решающими, заставило меня думать, что то, что наблюдается при горении серы н фосфора, могло иметь место у всех тел, вес которых увеличивается при горении и прокаливании; и я убедился, что увеличение веса металлов при превращении их в металлические земли происходит от той же причины» (15). Представляя эту записку академии, Лавуазье, как он сам указывает, имел целью «охранить свое право собственности» на это открытие, которое представлялось ему «наиболее интересным из всех, сделанных со времени Шталя». По-видимому, уже в это время приоритет мыслей, экспериментов и выводов Лавуазье оспаривался некоторыми его современниками (16).

В течение 1773 г. Лавуазье провел множество опытов и, прежде всего, по кальцинации свинца, олова, цинка и других металлов, в ретортах на огне и при помощи зажигательного стекла, а также опытов по изучению взаимодействия воды с металлическими "известями", по образованию осадков окиси ртути из растворов азотнокислой ртути и др. Он воспроизвел также опыты с фиксируемым воздухом Блэка, продолжил опыты с фосфором, серой и т. д. (17)

В начале 1774 г. Лавуазье представил Академии наук напечатанный экземпляр своего мемуара «Небольшие физические и химические исследования» ("Opuscules physiques et chimiques")(18). Выполняя намеченную за два года до этого программу, он дал в мемуаре большое историческое введение, перечислив и разобрав в нем исследования и представления о газах Парацельса, Ван-Гельмонта, Бойля, Бургаве, Шталя, Блэка, Кавендиша, Майера, Жакена, Пристлея, Дюамеля, Руэля, Комэ и других, пытаясь, очевидно, рассмотреть «разрозненные звенья цепи», которую он желал сделать цельной, неразрывной (19).

Основная часть работы, посвященная собственным опытам Лавуазье, озаглавлена: «Новые исследования о существовании фиксируемого упругого флюида». Здесь описываются разнообразные опыты, связанные с выделением и поглощением газов при химических превращениях и, в частности, при прокаливании металлов. В главах IX–XI речь идет об опытах по сжиганию фосфора, серы и других веществ. Лавуазье приходит здесь к интересным, хотя еще и недостаточно определенным с точки зрения будущей теории выводам. В частности, он пишет: «Эти опыты уже, казалось, приводили к мысли, что атмосферный воздух или какой-либо другой флюид, содержащийся в воздухе, соединялся во время горения с парами фосфора, однако от предположения до доказательства было довольно далеко, и основным делом было, прежде всего, твердо установить, что действительно происходило соединение какой-то субстанции с парами фосфора во время горения» (20).

В этом же мемуаре Лавуазье описывает и опыты по кальцинации металлов, прежде всего олова и свинца. При этом он пользовался зажигательным стеклом и прибором Гейлса. При помощи этого прибора (правда, несколько видоизмененного) он осуществил и восстановление свинцового глёта. Опыты эти отчетливо показали, что при кальцинации металлов происходит поглощение значительных количеств воздуха, при восстановлении же металлических "известей", наоборот, выделяется воздух.

Не желая оставить ничего существенного без внимания, Лавуазье, уже хорошо знавший о роли воздуха при кальцинации металлов, решил наглядно показать, что старое утверждение Р. Бойля, будто при кальцинации металлов поглощается «огненная материя», не соответствует действительности. Он поставил контрольный опыт, вернее серию опытов, тех же самых, какие были в 1756 г. проведены Ломоносовым. Эти опыты Лавуазье описал в особом мемуаре, опубликованном в 1774 г. Пользуясь весами и наблюдая кальцинацию олова в запаянной реторте, Лавуазье пришел к следующему выводу: «… Запаянные герметически реторты, взвешенные до и после содержащейся в них порции олова, не обнаруживают никакой разницы в весе; это, очевидно, доказывает, что увеличение веса, приобретенное металлом, не происходит ни от материи огня, ни от какой-либо иной материи извне реторты» (21).

Этот вывод целиком совпадает с выводом Ломоносова. Но Лавуазье через 18 лет после Ломоносова, естественно, изучил явление более широко и обстоятельно и установил, что «можно обжигать лишь определенное количество олова в данном объеме воздуха… при всяком обжиге олова увеличение веса довольно точно равняется весу поглощенного количества воздуха…» (22).

Параллельно с описанными опытами Лавуазье вел другие исследования. Все они, однако, были подчинены общей цели и касались систематического обследования явлений, связанных с горением различных тел, обжиганием металлов и других веществ, сопровождающихся выделением или поглощением воздухообразных веществ. В связи с этим же он заинтересовался и действием на различные вещества «сверхвысоких» температур. В то время считали, что такие «сверхвысокие» температуры очень легко получить при помощи больших зажигательных стекол. В 1772 г. Лавуазье вместе с несколькими сотрудниками построил большую зажигательную машину с двумя линзами, одна из которых имела диаметр более 120 см.

При помощи этой машины Лавуазье исследовал действие жара на различные вещества. Особого упоминания заслуживают его опыты по сжиганию алмаза. О природе алмаза в то время ничего не было известно (23), однако некоторые ученые утверждали, что при сильном нагревании алмаз испаряется или же растрескивается и рассыпается. Лавуазье поместил алмаз в фокус линз зажигательной машины и установил, что алмаз сгорает, точно так же как и уголь, с поглощением воздуха. Однако продукты сгорания алмаза в то время Лавуазье не исследовал. Все эти опыты и исследования, в особенности выводы из них, находились в полном противоречии с господствовавшей в то время теорией флогистона. Естественно, что они вызывали не только скептическое отношение, но и явное неудовольствие сторонников этой теории. Лавуазье приходилось быть крайне осторожным в формулировках и выводах и всегда основательно их аргументировать. Но он упорно шел по ранее намеченному пути, шаг за шагом подтачивая основы флогистического учения. Уже в 1774 г. он начал главную атаку на это учение.

0сновываясь на своих опытах сжигания фосфора и других веществ, Лавуазье пришел к выводу, что воздух — не простое тело, как все считали в то время, а смесь, или соединение каких-то различных по свойствам газов. Догадываясь, что в составе воздуха имеется часть, поддерживающая горение и фиксируемая горящим телом (т. е. связывающаяся с ним), Лавуазье вначале предположил, что природа этой части воздуха аналогична природе «фиксируемого воздуха» Блэка, т. е. углекислого газа.

Однако, когда он приготовил искусственный воздух из части воздуха, оставшейся после горения в нем фосфора и из «фиксируемого воздуха» Блэка, оказалось, что свеча в таком воздухе немедленно гаснет. Продолжая свои опыты, Лавуазье уже в феврале 1773 г. пришел к выводу, что часть воздуха, которая поглощается металлами при их обжиге, вовсе не представляет собой «фиксируемого воздуха» Блэка, т. е. углекислоты, а, наоборот, является «наиболее пригодной для дыхания», в то время как остающаяся после обжига, не поглощенная металлом часть воздуха непригодна для дыхания и горения. Таким образом, в это время он стоял на пороге открытия кислорода.

Но Лавуазье не торопился с окончательными выводами из своих опытов, очевидно не вполне сознавая важность шага, который ему предстояло сделать. Некоторое время он занимался опытами с «воспламеняющимся воздухом» (водородом) Кавендиша и окислами азота. При этом из-за несовершенства методов ему не удалось сделать существенных наблюдений и выводов.

Между тем открытие кислорода было настолько подготовлено и настолько созрело, что стало неизбежным. Байен опубликовал в 1774 г. сообщение о получении им из Mercurius praecipitatus per se (HgO) газа и пришел к выводу, что это и есть тот самый газ, который, присоединяясь к металлу во время обжига, увеличивает его вес. Байен указывает, что его опыты имеют много общего с опытами Лавуазье. 1 августа 1774 г. Пристлей получил тем же путем при помощи зажигательного стекла «воздух», в котором свеча горела лучше и ярче, чем в обычном воздухе. В октябре того же года Пристлей лично сообщил Лавуазье и другим ученым Франции об этом открытии. Наконец, приблизительно в то же время Лавуазье получил письмо от Шееле (от 30 сентября), в котором последний сообщал о своих опытах по получению «огненного воздуха» и предлагал проверить один из способов получения этого «воздуха» из окиси серебра.

Таким образом, кислород был открыт почти одновременно несколькими различными исследователями, независимо друг от друга. Правда, ни один из авторов этого открытия не понял истинного значения полученных результатов, рассматривая их лишь с точки зрения теории флогистона. Лавуазье ничего не оставалось делать, как проверить опыты, о которых он получил сведения. Пытаясь, однако, идти собственным путем, Лавуазье не сразу обратился к окиси ртути как источнику для добывания кислорода. Вначале он рассматривал проблему получения кислорода как общую проблему разложения «металлических известей», т. е. подходил к ней с меркой флогистической доктрины. Он полагал, что если металлы при обжиге связывают часть воздуха, то эта часть воздуха затем может быть обратно получена в свободном состоянии при более сильном прокаливании известей. Поэтому он думал, что кислород может быть получен из любой «металлической извести». Прокаливая окислы железа, он действительно получил некоторое количество «воздуха», но ему не удалось получить этот «воздух» в чистом виде. Лишь в ноябре 1774 г. он перешел к опытам с красной окисью ртути, которая и оказалась наиболее подходящей для получения чистого кислорода.

Как мы видели, свои пневматические исследования Лавуазье вел по заранее намеченному плану. Именно такой «плановый» подход позволил ему не упустить ничего существенного и окончательно разобраться в той путанице, которая создалась в результате флогистическйх названий и объяснений свойств вновь открытых химиками-пневматиками газов и, в первую очередь, кислорода. В отличие от флогистиков, рассматривавших свои открытия исключительно с точки зрения дальнейшего усовершенствования уже отжившей свой век теории, Лавуазье искал доказательств своих новаторских взглядов на явления горения и дыхания. При этом ему приходилось тщательно подбирать аргументы для опровержения теории флогистона. Поэтому, обратившись к опытам с окисью ртути, он поставил experimentum crucis — решающий опыт, который должен был внести полную ясность в вопрос.

В конце 1774 г. он провел опыты по восстановлению окиси ртути двояким путем. Сначала он восстановил ее прокаливанием с углем, т. е. путем, который применим к большинству металлических окислов. Естественно, он получил при этом "фиксируемый воздух" Блэка, т. е. углекислый газ в качестве газообразного продукта реакции. Затем он провел восстановление окиси ртути сильным нагреванием без добавок посторонних веществ и получил газ, совершенно не похожий на «фиксируемый воздух»; этот газ после соответствующих опытов был определен как «наиболее чистая часть того самого воздуха, который нас окружает» (24). В конце 1774 г. Лавуазье опубликовал предварительное сообщение об этих опытах.

Натолкнувшись таким образом на правильный путь в объяснении свойств и роли в процессах горения «наиболее чистого воздуха», Лавуазье интенсивно продолжал свои опыты в первые месяцы 1775 г. Он хотел и сам убедиться в справедливости своих выводов и убедить в них других. Поэтому он повторил эти опыты в присутствии своих друзей — ученых Франции — и в апреле 1775 г. выступил в Академии наук с докладом, который был скоро опубликован под названием «Мемуар о природе вещества, соединяющегося с металлами при их прокаливании и увеличивающего их вес» (25). Описав здесь опыты, о которых шла речь выше, Лавуазье сформулировал некоторые выводы. Резюмируя опыт восстановления окиси ртути углем, он пишет: «Так как уголь совершенно уничтожается при восстановлении ртутной земли с образованием «связанного» (фиксируемого) воздуха, то приходится заключить из этого, что начало, которому до сих пор давалось название «связанного», «постоянного», «тяжелого», «огнеупорного» воздуха (air fixe), является результатом соединения легко вдыхаемой части воздуха с углем» (26).

Описывая далее свойства полученного из окиси ртути «легко вдыхаемого» воздуха, Лавуазье замечает: «Когда, переведя некоторое количество этого воздуха в стеклянный цилиндр диаметром в один дюйм, я опустил туда свечу, она загорелась с ослепительным светом; уголь, вместо того, чтобы спокойно тлеть, как в обыкновенном воздухе, горел сильным пламенем и с некоторым треском, подобно фосфору, притом с такой яркостью, которую глаза с трудом переносили. Этот воздух, который был открыт почти в одно время Пристлеем, Шееле и мною, был назван первым — «дефлогистированным воздухом», вторым — «огненным» (empyreal) воздухом. Я ему дал сначала название «в высшей степени легкого вдыхаемого», или «весьма удобовдыхаемого воздуха» (air eminemment respirable); впоследствии это название было заменено названием «жизненный», или «живительный» воздух (air vital)» (27).

В этом мемуаре Лавуазье еще иногда пользуется флогистической терминологией и не высказывается против теории флогистона, хотя все его выводы и положения прямо противоположны ей.

Мемуар Лавуазье явился началом большой серии других мемуаров и докладов в Академии наук. Они были посвящены различным вопросам. Следует отметить особенное внимание Лавуазье к вопросу о механизме дыхания, изменениям, которые испытывает воздух в результате прохождения через легкие. Несколько сообщений Лавуазье посвящены вопросу о составе нейтральных солей, природе кислот, в частности природе фосфорной кислоты, получающейся при сжигании фосфора, и другим разнообразным вопросам. Вместе c Лапласом Лавуазье в этот период конструирует барометр, начинает развернувшиеся в дальнейшем исследования, связанные с оценкой тепловых эффектов реакций, и т. д. Весьма важные выводы сформулированы Лавуазье в мемуаре "Опыты над дыханием животных и над изменениями, которые происходят с воздухом при прохождении через их легкие". Эти выводы таковы: 1. При дыхании происходит взаимодействие «только с чистой, наиболее пригодной для дыхания частью атмосферного воздуха» Остальная часть воздуха представляет собой лишь инертную среду, которая не претерпевает изменении при дыхании. 2. Свойства «испорченного воздуха», остающегося после прокаливания металлов, ничем не отличаются от свойств воздуха, в котором находилось некоторое время животное, если только этот оставшийся воздух не освобождается посредством едкой щелочи или извести от «фиксируемого воздуха» Блэка, и т. д.

Не останавливаясь на содержании других докладов и мемуаров Лавуазье конца семидесятых и начала восьмидесятых годов, отметим лишь, что в них он чаще всего уклонялся от высказываний по поводу теории флогистона. Но в 1785 г. его поведение коренным образом изменилось. В этом году он выступил с мемуаром: «Размышления о флогистоне, являющиеся продолжением теории горения и кальцинации, опубликованной в 1777 г. «В самом начале этого мемуара Лавуазье пишет: «Настало время, когда я должен объясниться более четко и формально по поводу мнения, которое я считаю пагубным заблуждением в химии, задержавшим, как я полагаю, значительным образом прогресс, вводя дурную манеру философствования» (28).

Это выступление Лавуазье было первым открытым его выступлением против теории флогистона. Однако, как было установлено, за много лет до этого Лавуазье уже достаточно резко выступил против этой теории анонимно, помещая свои статьи и заметки в журнале «Обозрение по физике» («Observations sur la Physique»). Так, еще в 1774 г. Лавуазье писал в одной из статей в этом журнале: «Принимая флогистон, мы впадаем во множество противоречий; химики пользуются им всякий раз, когда им это требуется, и они его растягивают, когда он противоречит установленным ими принципам; они управляют им по своей воле. Это их разменная монета… Они делают из него начало запахов, вкуса, летучести, плавкости, растворимости и т. д.» (29).

Спустя 12 лет после этого высказывания Лавуазье повторил и развил ту же самую мысль: «Химики сделали из флогистона смутное начало, которое не определено в точной мере и которое поэтому пригодно для любых объяснений, в которые его хотят ввести. Иногда это начало весомо, иногда оно таковым не является; иногда это свободный огонь; иногда это огонь, соединенный с землистым элементом; иногда он проходит сквозь поры сосудов; иногда они непроницаемы для него. Он объясняет одновременно и щелочность и нещелочность, прозрачность и непрозрачность, окраску и отсутствие окраски; это настоящий Протей, который меняет свой облик каждое мгновение» (30).

В этих высказываниях Лавуазье нельзя не видеть известной аналогии в характеристике флогистона с характеристикой «огненной материи», данной Ломоносовым за 30 лет до этого. В своей диссертации «Размышления о причине теплоты и холода» (1744 г.) Ломоносов не без сарказма высмеивал приверженцев теории «огненной материи», которая, по их представлению, то входит в поры тел, «как бы привлекаемая каким-то приворотным зельем», то бурно покидает их, «как бы объятая ужасом» (см. стр. 267). Упомянутая диссертация, как мы уже знаем, была опубликована в 1750 г. в «Новых комментариях Петербургской академии наук» и была широко известна в Европе. В той же диссертации Ломоносов писал: «Но так как окалины, удаленные из огня, сохраняют приобретенный вес даже на самом лютом морозе и, однако, не обнаруживают в себе какого-либо избытка теплоты, то, следовательно, при процессе обжигания к телам присоединяется некоторая материя, только не та, которая приписывается собственно огню: ибо я не вижу, почему последняя в окалинах могла бы забыть о своей природе. Далее, металлические окалины, восстановленные до металлов, теряют приобретенный вес. А так как восстановление производится тем же, что и прокаливание, даже более сильным, огнем, то нельзя привести никакого основания, почему один и тот же огонь то внедряется в тела, то из них уходит» (31).

Такого рода мысли с исторической точки зрения особенно значительны. Ломоносов был первым ученым, подвергнувшим основательной и аргументированной критике самые основы теоретических представлений своей эпохи и, в первую очередь, учение о «невесомых флюидах». Хотя он и не высказывался прямо о флогистоне (так же как и Лавуазье до 1785 г.), ясно, что его физические доказательства абсурдности теории «огненной материи», по существу, направлены и против флогистона.

Имеются веские основания допустить, что Лавуазье (знакомому с содержанием научных журналов Петербургской академии наук) были известны и диссертации Ломоносова, опубликованные в этих журналах. По мнению Дорфмана, Лавуазье, по-видимому, первый толчок для критики теории флогистона получил именно после ознакомления с диссертациями Ломоносова (32).

Итак, в 1785 г. Лавуазье открыто и прямо выступил против теории флогистона. К этому времени он целиком закончил свою программу обследования и экспериментального изучения явлений, наблюдаемых при горении и, в частности, при кальцинации металлов, намеченную еще в 1772 г. Он подробно изучил свойства и состав газообразных продуктов, которые участвуют во всех этих явлениях или образуются в результате горения и дыхания. Еще в 1777 г, в мемуаре «О горении вообще» (33) он дал следующую характеристику явлений горения: «Первое явление. При всяком горении происходит выделение огненной материи, или света. Второе явление. Тела могут гореть только в очень немногих видах воздуха или, вернее, горение может происходить лишь в одном виде воздуха, который Пристлей назвал «бесфлогистонным» и который я буду называть «чистым воздухом». Тела, которые мы называем горючими, не только не горят в пустоте или каком-либо другом воздухе, но там они гаснут так быстро, как если бы их погружали в воду или в любую другую жидкость.

Третье явление. При всяком горении происходит разрушение или разложение чистого воздуха, и вес сгоревшего тела увеличивается точно на количество поглощенного воздуха.

Четвертое явление. При всяком горении горящее тело превращается в кислоту в результате прибавления того вещества, которое увеличило его вес; так, например, если под колоколом сжигать серу, то продуктом горения будет серная кислота; если сжигать фосфор, то получается фосфорная кислота; если сжигать какое-либо углистое вещество, то продуктом сгорания является связываемый (фиксируемый — Н. Ф.) воздух, называемый иначе меловой кислотой.

Обжигание металлов подчинено точно тем же законам, и Макёр совершенно правильно рассматривает его как медленное горение…» (34).

Развивая эти соображения, Лавуазье вскоре создает целую теорию кислот. Эта теория была представлена Академии наук 5 сентября 1777 г., в окончательном виде она опубликована в 1780 г. под заглавием «Мемуар о природе кислот и началах, их составляющих». Лавуазье формулирует следующее важное положение, ставшее затем основой его «кислородной теории»: «Многочисленные эксперименты дают мне сегодня возможность обобщить следствия и утверждать, что наиболее чистый воздух, воздух удобовдыхаемый, представляет собой образующее начало кислотности, что это начало является общим для всех кислот и что при этом в состав каждой из них входят одно или несколько других начал, которые их отличают и отделяют друг от друга» (35).

Далее, как бы подчеркивая особую важность в системе складывавшихся воззрений приведенного положения, Лавуазье предлагает «на основании твердо установленных фактов» переименовать «дефлогистированный воздух» Пристлея, или, как он сам обозначал, «удобовдыхаемый воздух», и называть его отныне кислотообразующим, началом, или оксигеном [от — «кислый» и — «рождаю»], или кислородом [37].

Таким образом, Лавуазье полагал, что кислород представляет собой начало, без участия которого невозможно образовать кислоту. Эта концепция, как мы знаем, была ошибочной и явилась следствием явной переоценки роли кислорода в различных химических процессах. Однако сам Лавуазье, основываясь на собственных опытах сжигания фосфора, серы, углерода и других веществ в кислороде, безраздельно держался этой концепции и в случаях ее противоречия фактам прибегал к фантастическим допущениям, точно так же как это делали флогистики, которых он так резко критиковал. Например, для того чтобы объяснить с точки зрения этих представлений состав соляной кислоты, Лавуазье прибегнул к гипотезе о существовании особого элемента — «мурия» (от латинского muria — «рассол», «раствор соли»), который, по его мнению, при соединении с кислородом будто бы и давал соляную кислоту. Эта гипотеза, благодаря авторитету Лавуазье, вскоре сделалась общепринятой и просуществовала около 25 лет — до начала XIX в., когда она была отвергнута. Но введенное им латинское название соляной кислоты — «муриевая кислота» (acidum muriaticum) — удержалось почти до наших дней.

Завершающим этапом формирования кислородной теории явились опыты по сжиганию «горючего воздуха» (водорода) и выяснению состава воды. Опыты эти привели Лавуазье к весьма важным выводам уже в 1783 г.

С тех пор как Кавендиш в 1766 г. получил «горючий воздух» я принял его за флогистон, этот газ привлек пристальное внимание химиков-пневматиков. С «горючим воздухом» экспериментировали почти все химики-пневматики и, прежде всего, английские — Кавендиш и Дж. Уатт, известный изобретатель паровой машины. Лавуазье заинтересовался «горючим воздухом» в семидесятых годах, но из многочисленных опытов с этим газом не смог сделать в то время каких-либо существенных выводов. В 1781 г. Кавендиш, продолжая свои опыты над сжиганием «горючего воздуха», установил, что продуктом его сгорания является вода. «Почти весь горючий и весь дефлогистированный воздух превращается (при горении) в чистую воду», — писал он. Однако этот процесс образования воды Кавендиш объяснил как «флогистирование» воздуха, полагая, что вода представляет собой лишь конденсированное видоизменение воздуха.

В 1783 г. в Париж приехал видный английский физик, секретарь Королевского общества Чарлз Благден (1748–1820), который и рассказал французским академикам, в том числе и Лавуазье, об опытах Кавендиша, Пристлея и Уатта по сжиганию «горючего воздуха», а также об их толкованиях состава воды как «дефлогистированного воздуха», к которому присоединен флогистон. В это время Лавуазье занимался между прочим чисто практическим вопросом — конструированием горелки с кислородным дутьем. Для обеспечения достаточно длительной работы такой горелки он получал в больших количествах кислород и хранил его в изобретенных им газометрах. Кроме того, в распоряжении Лавуазье в то время имелась разнообразная аппаратура для производства всевозможных пневматических опытов. В связи с приездом Благдена Лавуазье, по просьбе академиков, согласился публично показать опыты сжигания «горючего воздуха» в кислороде и 24 июня 1783 г. продемонстрировал их с успехом. В последовавших затем докладах, объяснявших опыты, Лавуазье неточно отметил роль Кавендиша, первым осуществившего такой опыт. Благден высказал в связи с этим свое негодование.

Не касаясь здесь подробностей этого эпизода и возникшего затем спора о приоритете открытия (сообщение Кавендиша было опубликовано в печати лишь в 1784–1785 гг.), укажем, однако, что Лавуазье сделал из своих опытов сжигания «горючего воздуха» совершенно иные выводы, нежели английские ученые-флогистики. В частности, он заявил в докладе, что «вода отнюдь не является простым веществом, но она полным своим весом состоит из горючего воздуха и живительного воздуха».

Нужно, однако, сказать, что образование воды из кислорода и «горючего воздуха» противоречило общей концепции Лавуазье, согласно которой при горении неметаллических веществ в кислороде должны образовываться кислоты. Лавуазье высказывал удивление по поводу образования нейтральной воды при сжигании «горючего воздуха» и в течение нескольких лет пытался открыть в полученной при этом воде какие-либо следы кислоты (36).

Лавуазье не только констатировал образование воды при сжигании «горючего воздуха». Он попытался установить соотношение обоих компонентов, образующих воду. В то время он узнал об опытах своего коллеги, известного французского математика Гаспара Монжа (1746–1818), получившего при помощи разработанного им простого метода значительное количество воды при сжигании «горючего воздуха» (свыше 3 унций). Основываясь на опытах Монжа, Лавуазье рассчитал соотношение объемов обоих газов, образующих воду. Это соотношение оказалось равным 12:22,9, т. е. почти как 1: 2. Он пытался установить и весовые отношения обоих газов в воде.

Однако сама по себе констатация образования воды при сжигании «горючего воздуха» в кислороде и даже установление соотношений между обоими компонентами воды не удовлетворила Лавуазье. В свете прежних своих пневматических исследований он считал необходимым осуществить кроме синтеза и разложение воды, что дало бы ему возможность более основательно утверждать, что его вывод о составе воды и соотношениях в ней обоих газов вполне справедлив. Но вначале Лавуазье не имел возможности осуществить прямое разложение воды с получением обоих составляющих ее газов. Поэтому он был вынужден удовлетвориться получением лишь одного газа в свободном состоянии.

Лавуазье провел опыт разложения воды, исходя из своих представлений о большом сродстве кислорода к металлам, особенно к железу. Действуя на воду железными опилками в течение длительного времени, он получил водород, но не смог установить, сколько можно получить этого газа при полном окислении железа.

Вскоре после этого Лавуазье совместно с математиком, инженером и химиком Жаном Батистом Менье (1754–1793)[38] осуществил разложение воды при высоких температурах. Установка Менье и Лавуазье состояла из ружейного ствола, соединенного с одной стороны с прибором для получения водяных паров, а с другой — с приемником образующихся газов. Пропуская через нагретый докрасна ствол водяные пары, экспериментаторы констатировали, что при достаточно медленном токе вода целиком разлагалась и в приемнике под колоколом собирался водород. При помощи весов был установлен привес железной трубы за счет образования окислов железа и одновременно было определено количество образовавшегося водорода. Исходное же количество воды тоже было хорошо известно.

Эти опыты получения «горючего воздуха» термическим разложением воды в присутствии железа имели и чисто практическое значение. В то время ученые Франции, в первую очередь Бертолле, занимались проблемой добывания водорода для наполнения аэростатов. Менье и Лавуазье при постановке своих опытов также имели в виду разработать дешевый и удобный метод получения водорода для этой цели.

Опыты по сжиганию «горючего воздуха», а также по разложению воды были завершающими в намеченной Лавуазье серии опытов конечной целью которых было низложение теории флогистона. Лавуазье писал в своем мемуаре «Размышления о флогистоне, являющиеся продолжением теории горения и кальцинации, опубликованной в 1777 г.», представленном Академии наук 28 июня 1785 г.: «Моя задача была развить в этом мемуаре теорию горения, опубликованную мною в 1777 г., показать, что флогистон Шталя — воображаемое существо, присутствие которого он без всяких к тому оснований допустил в металле, в сере и фосфоре, во всех горючих телах; что все явления горения и обжига объясняются гораздо проще и легче без флогистона, чем с его помощью. Я не жду, что мои взгляды будут сразу приняты; человеческий ум привыкает видеть вещи определенным образом, и те, кто в течение части своего поприща рассматривали природу с известной точки зрения, обращаются лишь с трудом к новым представлениям; итак, дело времени подтвердить или опровергнуть выставленные мною мнения» (37).

Мы видели, что систематические исследования Лавуазье в области пневматической химии в период с 1772 по 1784 г. полностью развеяли в прах главные положения теории флогистона. Получив кислород, Лавуазье впервые правильно объяснил его роль в процессах горения, кальцинации металлов, восстановления окислов металлов, в процессах дыхания и т. д. Он подробно изучил явление горения, а также продукты горения серы, фосфора, угля и других веществ. Пользуясь весами, в ряде случаев он количественно определил продукты горения всех этих веществ. Наконец, он подробно исследовал процесс сжигания водорода в кислороде и установил состав воды. Все это, как и другие многочисленные его опыты, характеризует его не только как талантливого исследователя-экспериментатора, но и как новатора науки, развившего на основе огромного экспериментального материала новые представления о явлениях горения и дыхания и основавшего на их базе новую химию.

Несмотря на все это, в некоторых исторических научных трудах, особенно в Германии и Англии, еще до сих пор оспаривается приоритет Лавуазье в большинстве его экспериментальных, фактических открытий. Нет необходимости вдаваться в запутанную полемику о приоритете открытий Лавуазье. Выше уже были указаны некоторые факты и мнения по этому поводу. Здесь на основе краткого исторического анализа деятельности Лавуазье в области пневматической химии можно определенно утверждать, что никому другому, кроме Лавуазье, не принадлежат правильные объяснения многих химический явлений, которые в течение ряда столетий обсуждались и объяснялись химиками либо с позиций традиционной аристотелевской философии, либо с точки зрения реакционных алхимических учений. Говоря о заслугах Лавуазье в открытии кислорода и в объяснениях процессов горения, Ф. Энгельс писал: «Пристли и Шееле описали кислород, но они не знали, что оказалось у них в руках. Они «оставались в плену» флогистонных категорий, которые они нашли у своих предшественников. Элемент, которому суждено было ниспровергнуть все флогистонные воззрения и революционизировать химию, пропадал в их руках совершенно бесплодно. Но вскоре после этого Пристли, будучи в Париже, сообщил о своем открытии Лавуазье, и Лавуазье, руководствуясь этим новым фактом, вновь подверг исследованию всю флогистонную химию и впервые открыл, что новая разновидность воздуха была новым химическим элементом, что при горении не таинственный флогистон выделяется из горящего тела, а этот новый элемент соединяется с телом, и таким образом он впервые поставил на ноги всю химию, которая в своей флогистонной форме стояла на голове. И если даже Лавуазье и не дал описания кислорода, как он утверждал впоследствии, одновременно с другими и независимо от них, то все же по существу дела открыл кислород он, а не те двое, которые только описали его, даже не догадываясь о том, что именно они описывали» (38).

Отдавая должное предшественникам Лавуазье, сделавшим крупнейшие открытия, в частности открывшим кислород и другие газы, а также современникам и сотрудникам Лавуазье, вместе с ним или независимо от него разрабатывавшим актуальные проблемы пневматической химии и, прежде всего, проблему горения, мы должны все же твердо сказать, что в создании новой химии и ее основы — кислородной теории — Лавуазье по праву принадлежит первое место. Гениальная научная проницательность Лавуазье, его настойчивость и энергия исследователя и, наконец, его новаторский подход, его смелость в борьбе с укоренившимися традициями и верованиями — все это обеспечило ему почетное место в истории науки как виднейшему деятелю эпохи «пневматической химии», главному инициатору и участнику «химической революции» конца восемнадцатого столетия.

ДАЛЬНЕЙШАЯ РАЗРАБОТКА ОСНОВ «НОВОЙ ХИМИИ»

Как было сказано, Лавуазье решил открыто выступить против теории флогистона только после того, как сам убедился на основе целого комплекса добытых им и другими учеными многочисленных и разнообразных экспериментальных фактов в справедливости своих новых взглядов. Казалось, что все эти новые факты, экспериментально установленные и проверенные, и сделанные на их основе выводы были неоспоримы. Но теория флогистона была привычной для большинства ученых и прочно удерживалась в их сознании. Вот почему доказательства Лавуазье в пользу новых представлений казались флогистикам недостаточно убедительными. Многие из них хотя и соглашались с доводами Лавуазье, однако одновременно указывали, что его опыты могут быть также хорошо объяснены и с точки зрения флогистических воззрений. Именно такой точки зрения придерживался, например, Кавендиш.

Одновременно некоторые флогистики продолжали рьяно защищать старые представления, не желая уступать новым идеям и объяснениям. Так, известный изобретатель паровой машины Джемс Уатт (1736–1819), производивший почти одновременно с Кавендишем и Лавуазье опыты по сжиганию «горючего воздуха», утверждал в 1783 г., что «вода состоит из дефлогистированного и горючего воздуха, или флогистона, лишенного части своей скрытой теплоты; что дефлогистированный, или чистый, воздух состоит из воды, лишенной своего флогистона и соединенной с теплом и светом; а если свет есть лишь одна из модификаций тепла, или составная часть флогистона, то значит чистый воздух (т. е. кислород. — Н. Ф.) состоит из воды, лишенной своего флогистона и своей скрытой теплоты?» (39).

Такого рода выступления флогистиков, цеплявшихся за традиционные объяснения, требовали от Лавуазье еще более широкого и детального изучения явлений, которые могли бы служить опорой для аргументации флогистиков и которые не были достаточно хорошо изучены. И ему приходилось продолжать свои опыты в самых различных направлениях, постепенно, шаг за шагом отвоевывая у флогистиков их позиции.

Так, в связи с опытами по получению «горючего воздуха» Лавуазье пришлось, в частности, исследовать действие разбавленных кислот на металлы, с тем чтобы выяснить, откуда же, собственно, происходит образующийся при этом водород. Образование «горючего воздуха» при действии кислот на металлы флогистики объясняли, как мы уже видели, разложением металла с потерей им флогистона, или «горючего воздуха». В нескольких сообщениях, в частности в представленном в Академии наук в конце 1783 г. мемуаре о растворении металлов, Лавуазье рассматривает (совместно с Лапласом) этот вопрос и приходит к выводу, что образование водорода происходит лишь в результате разложения воды[39]. Этим выводом он не только устранил существенное возражение флогистиков, но и получил еще одно веское доказательство в пользу новых взглядов.

Значительно более трудной оказалась для Лавуазье проблема объяснения природы «огненной материи», или теплоты. Лавуазье не мог обойти эту проблему в своих исследованиях уже просто потому, что все явления горения, как он сам констатировал, сопровождаются выделением тепла и света. Поэтому уже с самого начала своих исследований о горении тел Лавуазье заинтересовался природой теплоты и в 1777 г. выступил с сообщением, посвященным «соединению огненной материи с испаряющимися жидкостями».

Все дальнейшие исследования о природе теплоты и ее роли в различных процессах Лавуазье вел совместно с Лапласом. Наиболее важные исследования по этим вопросам были опубликованы в 1780-х годах, т. е. тогда, когда основные контуры кислородной теории были уже вполне отчетливы.

Представления о природе теплоты у Лавуазье были недостаточно определенны и в этом отношении не соответствовали его новым взглядам на химические явления. Лавуазье колебался между двумя точками зрения при объяснении природы теплоты. Ему достаточно хорошо была известна молекулярно-кинетическая теория теплоты, но он был более склонен придерживаться старой теории теплотворного флюида. Приведем некоторые высказывания Лавуазье, характеризующие его отношение к молекулярно-кинетической теории теплоты. В «Мемуаре о теплоте» Лавуазье и Лапласа имеется следующее высказывание: «… Физики расходятся во взглядах на природу теплоты… Многие придерживаются теории теплового флюида… Другие физики полагают, что теплота есть не что иное, как результат незаметных движений молекул материи. Известно, что тела, даже самые плотные, содержат большое число пор, или маленьких пустот, объем которых может значительно превзойти объем находящейся в них материи; эти пустые пространства оставляют своим неощутимым (по Ломоносову «нечувствительным». — Н. Ф.) частицам свободу колебаний во всех направлениях, и естественно думать, что эти частицы находятся в непрерывном волнении, которое, если оно возрастает до известной степени, может расчленить и разложить тела; именно это внутреннее движение представляет собой теплоту, по взглядам тех физиков, о которых мы говорим» (40).

Обсуждая эту точку зрения физиков, Лавуазье и Лаплас объясняют на ее основе явление теплопередачи и высказывают следующее положение: «В этой гипотезе, которую мы рассматриваем, теплота есть живая сила, происходящая от неощутимых движений молекул тела: она есть сумма произведений массы каждой молекулы на квадрат ее скорости» (41).

Однако далее Лавуазье и Лаплас замечают, что теория теплородного флюида одинаково хорошо объясняет многие явления, как и молекулярно-кинетическая теория теплоты.

В конце концов Лавуазье совершенно отказался от молекулярно-кинетической трактовки природы теплоты и окончательно склонился к теории «теплового флюида», т. е. теплорода. Это было далеко не единственной данью великого ученого традиционным представлениям и верованиям того времени.

Лавуазье дал следующую характеристику теплотворному флюиду: «Флюид особый в своем роде, очень тонкий, очень упругий, столь мало весомый, что его вес ускользает от всех инструментов, которые были применены до сих пор для его определения, который, по-видимому, проникает во все тела, даже те, которые мы считаем наиболее плотными; этот флюид современные физики именуют теплородом (calorique)» (42). Тут же он приводит и характеристики остальных флюидов, существование которых он принимает: «Многочисленные флюиды, гораздо более тонкие, чем газы, однако менее тонкие, чем теплород, которые проникают сквозь поры отдельных веществ с большей или меньшей легкостью, но которые все же проникают через поры всех тел; таков флюид магнитный, флюид электрический и, без сомнения, многие другие, которые нам еще неизвестны» (43).

В дальнейшем в своих «Началах элементарной химии» («Traite elementairede Ghimie») Лавуазье также обсуждает вопрос о природе теплоты и других невесомых флюидов с тех же самых позиций. В частности, его занимает вопрос, представляют ли невесомые флюиды (свет и теплотвор) собой модификации одной и той же «материи» или же они — различные «вещества» (44).

Несмотря на такие отсталые взгляды на природу теплоты Лавуазье, ему принадлежит большая историческая заслуга в исследовании явлений, сопровождающихся выделением и поглощением тепла. Совместно с Лапласом Лавуазье при помощи сконструированного ими ледяного калориметра провел в течение 15 лет много определений теплот горения и различных тепловых эффектов, а также теплоемкости, коэффициентов теплового расширения и других тепловых характеристик различных веществ. Результаты всех этих исследований положили начало термохимии. Однако не будем касаться здесь ни описаний разработанных ими методов измерений, ни полученных результатов, хотя в истории физики и химии эти определения имели большое значение. Отметим далее роль Лавуазье в основании органической химии. В «Мемуаре о соединении кислородного начала с винным спиртом, растительным маслом и различными другими горючими веществами» (1784 г.), в частности, обсуждается вопрос об образовании в различных случаях воды. Лавуазье показал экспериментально, что вода может быть получена не только путем сжигания «горючего воздуха», но и сжиганием, например, винного спирта и других органических веществ. В связи с этим он подробно исследовал получаемые при сжигании различных веществ продукты и установил, что помимо воды при сжигании органических веществ образуется углекислый газ. На основании этих исследований Лавуазье пришел к выводу, что так называемые органические вещества в основном состоят из углерода и водорода.

Лавуазье не оставил без внимания и вопрос о роли воды в питании растений и о механизме беспрерывного выделения кислорода листьями растений. Этот вопрос привлекал в то время широкое и пристальное внимание биологов, физиков и химиков. В мемуаре, озаглавленном «Размышления о разложении воды растительными и животными веществами» (1786 г.), Лавуазье на основании опытов высказывав мысль, что при вегетационных процессах вода в растениях разлагается с образованием «жизненного воздуха».

В большинстве своих экспериментальных исследований, получивших исключительно важное значение для дальнейшего развития химии, Лавуазье действовал скорее как физик, нежели химик. Часто он, не вдаваясь в тонкости химического анализа, основывался лишь на достаточно точных физических определениях, делал свои далеко идущие выводы, обычно хорошо подтверждавшие первоначально выдвигавшуюся рабочую гипотезу. Кроме того, в своих исследованиях он всегда придерживался некоторых общих положений науки, которые были приняты в то время. К числу таких положений следует отнести прежде всего принцип неуничтожаемости материи.

Во времена Лавуазье этот принцип считался само собой разумеющейся истиной и молчаливо, без деклараций, принимался большинством естествоиспытателей и философов. Однако при этом он странным образом уживался с признанием существования и роли в химических и жизненных процессах невесомых флюидов. Лишь весьма немногие естествоиспытатели в те времена вполне сознавали важное значение этого принципа и сознательно пользовались им, последовательно проводя его в жизнь. К числу таких ученых принадлежал М. В. Ломоносов, который еще в 1748 г., основываясь на своих исследованиях, считал необходимым положить этот принцип вместе с атомно-молекулярным учением в основу химии и физики («корпускулярная философия»). Ломоносов был первым, кто отчетливо сформулировал этот «всеобщий естественный закон» сохранения веществ и движения. В своих исследованиях он применял этот принцип последовательно и безоговорочно.

Лавуазье же, как мы видели, был сторонником и даже своего рода «укрепителем» учения о невесомых флюидах, признание существования которых, как показал Ломоносов, противоречило принципу неуничтожаемости материи. Тем не менее, работая с разнообразными веществами, в том числе и с газами, Лавуазье стоял на почве этого принципа и придавал особое значение количественной характеристике явлений, взвешиванию объемов газов и т. д. По мнению Лавуазье, «нет лучшего средства для определения количества материй, которые употребляются в химических операциях и которые получаются в результате опытов, как сравнение этих количеств с эталонами при помощи весов» (45).

Лавуазье имел в своем распоряжении несколько весов различной точности и для разных нагрузок и постоянно пользовался этими приборами в своих опытах. Исходя из убеждения в полной справедливости положения о неуничтожаемости материи и независимо от признания существования невесомых флюидов, Лавуазье сформулировал этот принцип следующим образом: «Ничто не творится ни в искусственных, ни в природных процессах, и можно принять в качестве принципа, что во всякой операции количество материи одинаково до и после операции, что качество и количество начал остаются теми же самыми, что происходят лишь превращения, видоизменения. На этом принципе основано все искусство делать опыты в химии; необходимо предполагать существование настоящего равенства или отношения между составными началами исследуемых тел и началами, получаемыми из них посредством анализа. Таким образом, например, виноградный сок дает газ угольной кислоты и алкоголь, и я могу сказать, что виноградный сок — угольная кислота + алкоголь» (46).

Таким образом, на примере образования алкоголя при брожении виноградного сока Лавуазье представил химический процесс в виде уравнения реакции. Это первый пример в истории химии пользования химическим уравнением для изображения материального процесса.

Все эти и другие многочисленные исследования, выводы и общие представления Лавуазье существенным образом дополняли и обосновывали его основную концепцию — «антифлогистическую, кислородную теорию» горения и дыхания. Являясь во многих случаях прямым следствием этой теории, такие выводы и обобщения давали в руки Лавуазье новые аргументы в пользу развитых им представлений и в борьбе против теории флогистона. При этом часто они становились основными и важными деталями здания новой химии, контуры которого все более и более отчетливо вырисовывались для Лавуазье.

По-видимому, в середине 1780-х годов у Лавуазье возникла мысль обобщить все полученные им ранее результаты исследований и объяснений разнообразных явлений и изложить их в систематизированном виде в курсе элементарной химии. Основной материал для такого курса уже имелся. Принципы кислородной теории, рационально объяснившие явления горения, обжига металлов, физиологию дыхания и другие явления, оказались ключом для разрешения многих других неясных вопросов, связанных с трактовкой химических явлений.

Однако для создания курса элементарной химии, основанного на новых принципах, Лавуазье должен был преодолеть еще некоторые затруднения и полностью устранить еще остававшиеся неясные вопросы, которые могли бы сделаться опорными пунктами теории флогистона. Такими опорными пунктами старой химии еще оставались учение о принципах тел, или началах (элементы), и старая химическая номенклатура — наследие алхимического, иатрохимического и флогистического периодов в развитии химии.

УЧЕНИЕ О ПРОСТЫХ ТЕЛАХ И ЭЛЕМЕНТАХ. НОВАЯ ХИМИЧЕСКАЯ НОМЕНКЛАТУРА. ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ КУРС ХИМИИ ЛАВУАЗЬЕ

Как мы видели, Р. Бойль еще в 1661 г. дал новое определение понятия «элемент», или «простое тело», что для того времени было равнозначным. Хотя Бойль, выдвинувший новое определение понятия «элемент», и не назвал ни одного примера реального элемента в новом понимании, его определение было постепенно признано многими химиками с начала «аналитического периода» в развитии химии.

Именно поэтому главной задачей химии в этот период стали считать анализ — разложение сложных веществ с целью получения первоначальных простых тел, обычно называвшихся элементами по аналогии с «началами» Аристотеля и «принципами» алхимиков.

В качестве примера взглядов на новые задачи химии приведем выдержку из «Авторова предисловия» к «Начальным основаниям деятельной химии» Макёра. Обосновывая содержание своей книги (ч. 2), Макёр писал: «Итак, я положил, что будто все тела разрушены и приведены к самым простейшим их началам, дабы, узнав главные свойства сих первых начал, можно было по ним исследовать различные их соединения и иметь некоторое главное познание о свойствах сложенных тел, которые из соединения оных происходят» (47).

Лавуазье также стоял на этой же точке зрения. Он неоднократно высказывался в том смысле, что основная задача химии состоит в разложении сложных тел с получением составляющих их простых тел. При этом он принимал в качестве простых тел лишь те вещества, которые реально можно получить в свободном виде при разложении сложных веществ, при помощи имевшихся в то время методов и средств анализа. В 1787 г. он высказал следующее определение понятия «простое тело». По его мнению, следует называть «простыми [телами] все тела, которые мы не можем разложить, которые мы получаем в последнем итоге путем химического анализа. Несомненно, настанет день, когда эти вещества, являющиеся для нас простыми, будут в свою очередь разложены… Но наше воображение не должно опережать фактов, и нам не следует говорить об этом больше того, что сообщает нам природа» (48).

В дальнейшем, уже в своем учебнике химии, он снова подчеркнул эту же мысль: «Итак, химия идет к своей цели, к своему совершенству, разделяя, подразделяя и еще подразделяя тела, и мы не знаем, каков будет предел ее успехов. Мы не можем поэтому утверждать, что то, что сегодня признается простым, действительно является простым. Мы можем только сказать, что то или иное вещество является лишь пределом делимости посредством химического анализа и что оно не может быть разделено далее при современном состоянии наших знаний» (49).

Лавуазье очень осторожно и даже неопределенно говорит о том, что именно он понимает под «элементом», или «простым телом». В «Предварительном рассуждении» к своему курсу элементарной химии Лавуазье писал: «Все, что можно сказать о числе и природе элементов, по моему мнению, сводится к чисто метафизическим спорам; это неопределенные задачи, допускающие бесчисленное множество решений, из которых, по всей вероятности, ни одно, в частности, не согласуется с природой. Итак, я скажу лишь, что если названием элементов обозначить простые и неделимые молекулы, составляющие тела, то, вероятно, мы их не знаем; если же, напротив, мы свяжем с названием элементов, или начал тел, представление о последнем пределе, достигаемом анализом, то все вещества, которые мы еще не смогли никаким образом разложить, являются для нас элементами» (50).

Подобные неопределенные точки зрения, которые Лавуазье неоднократно высказывал в 1780-х годах, послужили своего рода «теоретической базой» для составления списка простых тел. Необходимость установления круга простых тел в «Начальном курсе химии» вызывалась двумя соображениями. Во-первых, введение новой, антифлогистической номенклатуры химических соединений, естественно, должно было базироваться на каком-то списке простых веществ, названия которых должны быть положены в основу номенклатуры. Во-вторых, как пишет сам Лавуазье в предисловии к «Начальному курсу химии», без такого списка простых веществ в элементарном курсе новой химии вообще невозможно обойтись: «Отсутствие в начальном курсе химии главы о составных и элементарных частях тел неминуемо вызовет удивление, но я позволю себе здесь заметить, что стремление считать все тела природы состоящими лишь из трех или четырех элементов происходит от предрассудка, перешедшего к нам от греческих философов» (51).

Обстоятельства, предшествующие созданию списка простых тел, таковы. Известно, что до конца XVIII в. химики пользовались названиями веществ, возникшими в отдаленные времена, большей частью случайно, по предложениям ремесленников, врачей, аптекарей и алхимиков. Среди названий веществ, фигурировавших в алхимических и старых химических сочинениях, имелось множество странных и трудно запоминаемых. В том же предисловии к «Начальному курсу химии» Лавуазье приводит несколько примеров таких названий. Это «альгаротов порошок» (хлорокись сурьмы), «алембротова соль» (двойная соль хлорной ртути и хлористого аммония), «помфоликс» (окись цинка), «фогеденическая вода» (фармацевтический препарат, представляющий собой смесь раствора хлорной ртути и известковой воды с осадком желтой окиси ртути), «минеральный турпет» (основная сернортутная соль), «колькотар» (остаток после перегонки железного купороса, состоящий из окиси железа) и др. (52)

Естественно, что даже химики-флогистики, незначительной степени унаследовавшие от алхимиков и иатрохимиков-арканистов манеру выражаться туманно и, в частности, пользоваться старинными названиями веществ, ощущали потребность в упорядочении химической номенклатуры и, прежде всего, в ее упрощении. В 1782 г. один из видных в то время химиков-флогистиков Гитон де Морво составил проект реформы химической номенклатуры. Предложенная им новая номенклатура была чисто флогистической и в общем не соответствовала состоянию химии в то время. Между тем новые антифлогистические представления и теории Лавуазье оказались настолько наглядными и убедительными, что некоторые химики-флогистики стали союзниками Лавуазье. В 1785 г. на сторону Лавуазье перешел К. Л. Бертолле и сделался активным пропагандистом идей новой химии. В следующем году к Лавуазье открыто примкнули А. Фуркруа и Гитон де Морво. Летом 1786 г. все эти химики вместе с Лавуазье приступили к разработке новой химической номенклатуры на основе старой работы Гитона де Морво. В своем докладе Академии наук 18 апреля 1787 г., опубликованном в то же году (53), они изложили принципы образования новых наименований веществ в сопоставлении со старыми названиями. Создание новой номенклатуры было новым ударом по отжившей теории флогистона. Упорные защитники этой теории резко выступили против новой номенклатуры. Лавуазье замечает по этому поводу: «Когда мы напечатали наш „Опыт химической номенклатуры", нас упрекали в том, что мы изменяем язык, на котором говорили наши учителя, создавшие ему славу и оставившие его нам в наследство. Но упрекавшие нас забыли, что не кто-либо иной, а сами Бергман и Макёр требовали этой реформы. Ученый, упсальский профессор Бергман писал Морво в последний период своей жизни: «Не щадите ни одного неправильного наименования; знающие поймут всегда, незнающие поймут тем скорее» (54). Новая химическая номенклатура базировалась на разделении всех известных веществ на классы — простые и сложные. Основой номенклатуры явилась, таким образом, таблица простых тел. Все вещества, признанные Лавуазье простыми, были разделены на четыре группы[40]:

«I. Простые вещества, представленные во всех трех царствах природы, которые можно рассматривать как элементы тел: 1) свет, 2) теплород (теплота, принцип теплоты, флюид огня, огонь, материя огня и теплоты), 3) кислород (дефлогистированный воздух, райский воздух, жизненный воздух, основание жизненного воздуха), 4) азот (мофетический воздух, флогистированный газ, основание мофетического воздуха), 5) водород (воспламеняющийся газ, основание воспламеняющегося газа).

II. Простые неметаллические вещества, окисляющиеся и дающие кислоты: 1) сера, 2) фосфор, 3) уголь (чистый уголь), 4) радикал муриевой кислоты (ранее неизвестен), 5) радикал плавиковой кислоты (ранее неизвестен), 6) радикал буровой кислоты (или борной; также ранее неизвестен).

III. Простые металлические вещества, окисляемые и дающие кислоты: 1) сурьма, 2) серебро, 3) мышьяк, 4) висмут, 5) кобальт, 6) медь, 7) олово, 8) железо, 9) марганец, 10) ртуть, 11) молибден, 12) никель, 13) золото, 14) платина, 15) свинец, 16) вольфрам (или тунгстен), 17) цинк.

IV. Простые вещества, солеобразующие и землистые: 1) известь (известковая земля), 2) магнезия (основание эпсомской соли[41]), 3) барит (тяжелая земля), 4) глинозем (глина, квасцовая земля, основание квасцов), 5) кремнезем (кремнистая земля, остекловывающаяся земля)» (55).

В объяснении, сопровождающем эту таблицу, Лавуазье, кроме того, указал, что он не внес в таблицу «постоянные (едкие) щелочи», такие, как кали и натр, поскольку эти вещества, по-видимому, сложного состава и природа начал, их составляющих, еще не изучена.

Таким образом, в таблице Лавуазье фигурируют 23 простых тела, 3 радикала кислот, 5 земель и 2 невесомых флюида. Под названием «радикал» Лавуазье понимал «окисляемые основания, образующие кислоты». Он различал простые радикалы «муриевой», плавиковой и борной кислот и сложные радикалы органических кислот (58). Что же касается земель, то причисление их Лавуазье к разряду простых веществ было данью времени. Данью прошлому было признание им в числе простых веществ невесомых флюидов. Настоящими элементами Лавуазье считал, таким образом, помимо невесомых флюидов (света и теплоты) только три газа: кислород, азот и водород.

Новые названия различных веществ, предложенные де Морво совместно с Лавуазье, Бертолле и Фуркруа, сопоставлены со старыми названиями и объяснены в ряде таблиц, помещенных во второй части «Начального курса химии». Большой интерес представляет «Таблица соединений кислорода с окисляющимися и кислотообразующими металлическими и неметаллическими веществами» (57). Лавуазье приводит здесь названия веществ в зависимости от степени окисления простого тела, соединяющегося с кислородом. Так, в качестве первой степени окисления для серы он указывает «окись серы» (oxyde de soufre) второй степени окисления — сернистую кислоту (acide sulfureux), третьей степени окисления — серную кислоту (acide sulfurique) и, наконец, четвертой степени окисления — окисленную серную кислоту (acide sulfurique oxygene). Подобного же рода названия предложены и для других веществ, представляющих собой различные степени окисления других простых тел. Введенные по предложению Морво, Лавуазье и их коллег сокращенные названия для окислов — «оксид», для солей кислот— «сульфат», «нитрат», «оксалат» и т. д., а также названия, присвоенные по этому же принципу другим веществам, сделались международными и употребляются до сих пор.

B ряде таблиц, где фигурируют признанные Лавуазье «подлинными» элементами газы — кислород, азот и водород, а также и другие простые тела, например фосфор и сера, указываются соединения этих простых тел с теплородом. Соединение кислорода с теплородом Лавуазье называет «кислородный газ», азота с теплородом — «азотный газ», фосфора с теплородом — «фосфорный газ» и т. д. Таким образом, Лавуазье не считал газообразные кислород, азот и водород элементарными веществами. Он полагал, что в газообразном состоянии молекулы этих тел «пропитаны» теплородом и окружены теплородной оболочкой как своего рода атмосферой.

Что касается названий, присвоенных Лавуазье кислороду, водороду и азоту (названия других простых тел, как мы видели, Лавуазье не изменял), то вскоре стало ясно, что эти названия совершенно случайны, хотя Лавуазье и полагал, что в них отражены главнейшие свойства элементов. Так, название «кислород», т. е. родящий кислоту, оказалось в дальнейшем несоответствующим действительным свойствам этого элемента. Название «азот», по мнению Лавуазье, означает в переводе с греческого языка «безжизненный» и должно подчеркивать свойства этого газа, не пригодного для дыхания живых существ. Однако такое название явно неудачно, так как хорошо известно важнейшее значение азота для жизни растений и некоторых видов живых существ. Кроме того, само производство названия «азот» от греческих слов: а — приставка, выражающая отрицание, и — «жизнь», невозможно без больших натяжек грамматического характера. В действительности же слово «азот» взято Лавуазье из алхимического лексикона. Это слово представляет собой зашифрованное название «философского камня», или «панацеи» (53) (красная окись ртути, смешанная с золотом). Слово «азот» (azoth)[42] встречается у Р. Бэкона, Парацельса и Ван-Гельмонта. Возможно, что в конце XVIII в. оно в алхимическом смысле уж было забыто.

Наконец, название «водород» (hydrogene, от греческих — «вода» и — «рождаю») по меньшей мере весьма неполно характеризует основные свойства водорода. Таким образом, все три названия, как и старые алхимические названия, являются также совершенно случайными.

Новая химическая номенклатура была встречена некоторыми учеными-флогистиками недоброжелательно. Однако комиссия, назначенная Парижской академией наук для рассмотрения проекта новой номенклатуры (которая была представлена Лавуазье и его коллегами) и состоявшая целиком из сторонников теории флогистона, не высказалась ни за, ни против этой номенклатуры. Она лишь ограничилась рекомендацией опубликовать ее в расчете на то, что время покажет, насколько новая номенклатура будет жизненной.

Укажем, что новая химическая номенклатура не только формально заменила старые названия веществ новыми, но и была принята с учетом классификации соединений и, прежде всего, классификации окислов, кислот и образуемых ими солей по степеням окисления элементов, образующих основания солей. Таким образом, новая номенклатура оказалась основой для создания систематического курса химии. К составлению этого курса Лавуазье приступил, по-видимому, в 1787 г. Рукопись сочинения была готова уже к началу 1789 г., а в марте курс вышел из печати.

«Начальные основания химии» («Traite elementaire de Chimie») Лавуазье представляют собой элементарный учебник химии, написанный простым и ясным языком и систематически излагающий основы новой химии. Курс состоит из введения («Предварительное рассуждение» (59)) и трех частей.

Естественно, что Лавуазье начал «Предварительное рассуждение» в курсе с указания на важность введения новой химической номенклатуры: «Невозможность отделить номенклатуру от науки и науку от номенклатуры объясняется тем, что каждая физическая наука необходимо состоит из ряда фактов, образующих науку, представлений, их обобщающих, и слов, их выражающих. Слово должно рождать представление, представление должно изображать факт, это три оттиска одной и той же печати. И так как слова сохраняют и передают представления, то из этого следует, что нельзя усовершенствовать язык без усовершенствования науки, ни науку без усовершенствования языка и что, как бы ни были достоверны факты, как бы ни были правильны представления, вызванные последними, они будут выражать лишь ошибочные впечатления, если у нас не будет точных выражений для их передачи» (60).

Далее Лавуазье развивает интересные мысли о том, каким образом в науку проникают заблуждения, явно намекая на теорию флогистона. Он считает, что «единственное» средство избежать таких заблуждений состоит в том, чтобы «устранить или по крайней мере упростить насколько возможно рассуждение, которое субъективно и которое одно может нас ввести в ошибку; подвергать его постоянной проверке опытом; придерживаться только фактов, которые, будучи даны природой, не могут нас обмануть; искать истину только в естественной связи опытов и наблюдений» (61).

Затем следует обоснование содержания и структуры курса. Лавуазье указывает: «В первой части… заключается вся применяемая мною теория; ей… я стремился придать возможно более простую форму. Вторая часть состоит главным образом из таблиц названий нейтральных солей. Я приложил к ним лишь самые краткие объяснения… В третьей части я дал подробное описание всех от носящихся к современной химии приемов» (62).

«Начальный курс химии» Лавуазье был предназначен для приступающих к изучению химии. В основных главах изложение сжатое и весьма ясное. В конце курса приложены чертежи и рисунки приборов и аппаратов, мастерски выполненные Марией Лавуазье и характеризующие применявшуюся Лавуазье в его опытах аппаратуру. Многие из изображенных на этих рисунках приборов сохранились и до настоящего времени[43], и можно отметить, что эти рисунки превосходно изображают аппараты.

Начальный курс химии завершил огромную работу Лавуазье (в течение 15 лет) по созданию новой, антифлогистической химии.

Курс этот, переизданный в 1789, 1791 и 1801 гг., а также переведенный на английский и немецкий языки, весьма содействовал распространению новых идей и представлений, развитых Лавуазье.

«ХИМИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ»

Выпустив «Начальный курс химии», Лавуазье считал, что он тем самым полностью завершил «химическую революцию». Он имел известные основания для такой уверенности, тем более, что он один, без союзников, вел в течение ряда лет полемику с авторитетными представителями флогистической химии, выдерживая их нападки. Правда, уже в восьмидесятых годах некоторые видные ученые Франции, работавшие главным образом вместе с Лавуазье, сочувствовали кислородной теории и новым идеям в химии. Лавуазье писал: «Химики… легко увидят, что… я пользовался почти только своими собственными опытами. Если местами и может случиться, что я привожу, не указывая источника, опыты или взгляды Бертолле, Фуркруа, Лапласа, Монжа и вообще тех, кто принял то же принципы, что и я, то это следствие нашего общения, взаимного обмена мыслями, наблюдениями, взглядами, благодаря чему у нас установилась известная общность воззрений, при которой нам часто самим трудно было разобраться, кому что, собственно, принадлежит» (63).

Однако официальное признание названного в этом отрывке учения кислородной теории произошло лишь в 1785–1786 гг., а именно: 6 августа 1785 г. Бертолле первым заявил о своем признании принципов новой химии. Год спустя, в июне 1786 г., его примеру последовал Фуркруа, а в 1787 г. — Гитон де Морво, приехавший в Париж из Дижона. Таким образом, Лавуазье, говоря о единомыслии с ним некоторых химиков, по-видимому, имел в виду совместную работу с ними по созданию новой химической номенклатуры.

В союзе с этими видными химиками, а также некоторыми физиками и математиками, Лавуазье продолжал борьбу с теорией флогистона значительно более эффективно. В 1787 г. в Англии вышла книга видного химика-флогистика Ричарда Кирвана (1733–1812) «Очерк о флогистоне и о конституции кислот» (64). В этом сочинении Кирван выступил против основных положений кислородной теории и отстаивал флогистические воззрения, основываясь на признании водорода в качестве флогистона. Лавуазье и его союзники весьма остроумно отразили эти нападки. Книга Кирвана была переведена (Марией Лавуазье) на французский язык (66) и издана, причем в конце были приложены опровержения флогистических доктрин, написанные Лавуазье, Бертолле, де Морво, Фуркруа и Монжем.

Кирван, однако, сдался не сразу. Только в 1796 г. он сложил оружие.

Оплотом флогистиков во Франции еще оставался «Физический журнал» («Journal de Physique»), издававшийся Ламетри (1743–1817) — французским естествоиспытателем и физиком. Чтобы противодействовать влиянию этого журнала, Лавуазье вместе со своими единомышленниками основал журнал «Анналы химии» («Annales de Chimie»), который начал выходить с апреля 1789 г.

В борьбе за новую химию Лавуазье и его сторонники стремились не упустить ни одной существенной детали, которая могла хотя бы в какой-то степени оказаться опорной точкой сторонников теории флогистона. К книге «Метод химической номенклатуры», о которой уже говорилось выше, был приложен мемуар Гассенфратца и Аде[44], посвященный химическим символам и обозначениям веществ. Новые символы имели лишь весьма отдаленное сходство с прежними, оставшимися в наследство от алхимического периода, но они выгодно отличались от них, так как представляли собой систему обозначений. Поэтому остановимся на них в нескольких словах.

Гасседфратц и Аде при разработке системы символических обозначений веществ исходили из двух принципов. Они предложили ввести в качестве общих для каждого класса веществ символы в виде простых геометрических фигур. Во-вторых, они применили буквенные обозначения, помещаемые внутри таких геометрических фигур в качестве символов отдельных представителей того или иного класса соединений, а также прямые линии, проведенные в различных направлениях, для обозначения «истинных элементов» — света, теплорода, а также элементарных газов — кислорода, азота и водорода.

Для обозначения металлов Гассенфратц и Аде приняли в качестве символа класса кружок, внутри которого помещалась первая буква (иногда две буквы, причем вторая строчная — «консонант») французского названия металла…

…. Воспламеняющиеся вещества обозначались полукружком в разных положениях. Радикалы кислот имели общий знак — квадрат…. Радикалы оснований (щелочные окислы) обозначались треугольниками, изображенными углами вверх, земли — треугольниками, поставленными углом вниз. Химические соединения, например соли, изображались в виде знаков, радикалов кислот и радикалов оснований, поставленных вместе…. Принципы обозначения Гассенфратца и Аде в дальнейшем были использованы Берцелиусом для разработки системы химической символики, которая в основном сохранилась и в современной химии.

При таком систематическом подходе и всесторонней аргументации главных положений новой химии со стороны Лавуазье и его ближайших сотрудников и сторонников новые идеи, естественно, получили быстрое распространение в Европе. На сторону Лавуазье скоро перешли: в Англии — Дж. Блэк, в Германии, на родине теории флогистона, — М. Г. Клапрот. Последний в 1792 г. публично продемонстрировал на заседании Берлинской академии наук главнейшие опыты Лавуазье, в результате чего как сам Клапрот, так и вся академия признали справедливость теории Лавуазье.

Лишь один Пристлей не желал признавать новое учение и остался ревностным флогистиком до конца жизни. По словам Кювье, «он, не падая духом и не отступая, видел, как самые искусные бойцы старой теории переходят на сторону ее врагов. И когда Кирван уже после всех изменил флогистону, Пристлей остался один на поле сражения и послал новый вызов своим противникам в мемуаре, адресованном им к первым французским химикам» (66).

Этот мемуар был опубликован в Соединенных Штатах Америки в 1798 г. Ответ на него дал Аде, который в то время был французским послом в Соединенных Штатах.

Итак, кислородная теория Лавуазье и развитая на ее основе новая химия одержали полную победу. Однако эта победа не означала, что «химическая революция» действительно закончилась с выходом в свет «Начального курса химии» Лавуазье. Конечно, если смотреть на этот вопрос лишь формально и считать революцией лишь сам факт замены одной господствующей в науке теории другой, то такая революция в химии действительно произошла в восьмидесятых годах восемнадцатого столетия. Однако, как правильно замечает Б. Н. Меншуткин, «в исторической перспективе химическая революция не представляется столь полной и законченной, как ее изображал А. Лавуазье» (67).

Действительно, сущность химической революции состояла не только в замене флогистона его антиподом — кислородом — в объяснениях различных процессов. Смысл переворота, который произошел в химии в конце XVIII в., заключался прежде всего в отрицании реакционных учений, оставшихся в наследство от алхимиков и иатрохимиков, в замене этих учений рациональными, основанными на опытных фактах и данных объяснениями химических явлений.

Ко времени Лавуазье в химии еще сохранилось как в открытой, так и в завуалированной форме учение о четырех стихиях Аристотеля и трех началах алхимиков. Мы видели, что многие предшественники и современники Лавуазье в своих учениях о «началах», составляющих сложные вещества, просто комбинировали элементы Аристотеля с элементами алхимиков. Таким путем они пытались устранить противоречия между старыми учениями о началах тел и новыми данными, полученными химиками-аналитиками в результате изучения состава солей и минералов. От Лавуазье требовался решительный шаг к полному отказу от таких традиционных представлений, к замене элементов-качеств действительными элементами тел.

Лавуазье сделал этот шаг весьма нерешительно, лучше сказать, он сделал лишь полшага, зарезервировав возможность отступления на старые позиции. Так, отвергнув флогистон, он не решился отказаться от невесомых флюидов вообще, оставив свет и теплород (завуалированный «огонь» Аристотеля) в качестве основных «истинных» элементарных веществ. Далее, опровергнув флогистическое учение о сложности состава металлов и кислотообразующих веществ, таких, как сера, фосфор и другие, он не решился отнести их к числу «истинных» элементов и считал их лишь «простыми телами». Как он понимал эти «простые тела», мы уже видели. «Несомненно настанет день, — писал он, — когда эти вещества, являющиеся для нас простыми, будут разложены».

Причины такой непоследовательности Лавуазье, несомненно, следует искать в игнорировании им атомно-молекулярного учения и вытекающих из него следствий. Лавуазье нередко применял в своих сочинениях термин «молекула» для обозначения первичных частиц, составляющих тела. Более того, он, несомненно, знал об атомно-молекулярных учениях. Однако он не был атомистом. Именно поэтому он не замечал и не пытался объяснять правильные весовые и объемные отношения между веществами, составляющими сложные тела, установленные как им самим, так и его современниками. Интересно отметить, что много лет спустя после смерти Лавуазье его старый соратник и единомышленник К. Л. Бертолле в своей полемике с Прустом о постоянстве состава сложных соединений пытался даже отстаивать идею о бесконечной делимости материи, в духе первоначальных представлений Р. Декарта.

Игнорирование Лавуазье учения об атомно-молекулярной структуре веществ привело его также к крайнему гипертрофированию роли кислорода в химических процессах. Кислороду Лавуазье придавал точно такое же значение в химических процессах, какое придавали флогистону последователи теории флогистона. Преувеличение роли кислорода в химии Лавуазье нельзя не рассматривать как следствие его тяготения к традиционным приемам, применявшимся флогистиками при объяснении фактов и явлений.

Лавуазье, конечно, нельзя обвинять в том, что он чего-то не сделал или недоделал. Ему принадлежит большая и несомненная заслуга ниспровержения теории флогистона и замены ее кислородной теорией. Именно в этом смысле можно говорить о «счастливой революции в области пневматической химии», главным деятелем которой и был Лавуазье. На основании кислородной теории Лавуазье разработал некоторые важные основания и положения новой химии, в частности учение о простых телах, учение об окислении и восстановлении, учение о механизме дыхания, новую номенклатуру химических соединений и т. д.

Однако подлинная химическая революция была лишь начата Лавуазье. Эта революция была блестяще продолжена и развита следующими поколениями химиков и завершена внедрением в химию атомно-молекулярного учения.