Курсовая работа: Шарль Вюрц - создатель основ химии

Введение

Шарль Адольф Вюрц — один из самых прославленных творцов научных основ химии. Превосходный теоретик, автор многих фундаментальных открытий, лежащих в основе современном синтетической химии, непревзойденный педагог и глава научной школы, организатор и руководитель ряда химических лабораторий, автор многочисленных печатных трудов, из которых большинство книг служило лучшим руководством в подготовке химиков в различных странах, замечательный популяризатор науки и отличный лектор —вот неполный перечень различных сторон многогранной деятельности Вюрца. Его имя стоит в одном ряду с именами таких его современников, как Бутлеров, Менделеев, Бертло, Дюма, Канниццаро, Кекуле.

Многие открытия Вюрца нашли применение в промышленности спустя десятилетия. Например, его синтезы аминов и этаноламинов, гликоля, окиси этилена, открытая им альдольная конденсация ныне используются химическими заводами ряда стран для получения десятков и сотен тысяч тонн ценнейших продуктов, идущих на нужды производства и быта. Производства красителей, лекарственных препаратов, синтетического каучука и пластмасс поверхностиоактивных моющих веществ, биологически активных веществ, антифризов, многочисленных взрывчатых соединений, синтетических веществ — заменителей пищевого сырья— и другие современные химические производства самым широким образом опираются на открытия и идеи Вюрца. Поэтому Вюрца можно смело причислить к сравнительно небольшой группе выдающихся химиков, чьи научные достижении имеют важное значение и в наши дни. Многие работы Вюрца используются в современной химической промышленности, а роль некоторых из них со временем даже возрастает.

Знакомясь с обширным научным наследием Вюрца, лишний раз убеждаешься, что актуальность историко-научных исследований не определяется хронологическими рамками описываемого периода. Однако изучение научного наследии Вюрца оставляет желать лучшего: ни о нем, ни о ею трудах нет широкого монографического исследовании, подобного многим работам, посвященным другим творцам химии. Брошюра III. Фрнделя о своем учителе (переведенная с небольшими добавлениями П. П. Алексеевым в 1887 г.), статья А. Гофмана в журнале Немецкого химического общества, опубликованная и том же году, несколько коротких некрологов в год кончины Вюрца (1884), небольшая статья о нем Э. Андре (1956) -вот, пожалуй и все, что было написано о жизни и творческой деятельности Вюрца. Кроме того, в некоторых книгах по истории органической и общей химии можно встретить краткий разбор отдельных ею исследований.

1. Жизненный путь Шарля Адольфа Вюрца

Вюрц родился 26 ноября 1817 г. в старинном городе Страсбурге, расположенном в Эльзасе — провинции Франции, игравшей важную экономическую и политическую роль в жизни государства. Отец Шарля Адольфа — деревенский пастор Жан-Жак Вюрц (1792—1845) отличался замкнутым и суровым характером, но это не мешало жителям деревни Вольфисгейм уважать его за строгие правила жизни и справедливость.

Мать Шарля —София Крейс в отличие от отца была жизнерадостной и ласковой женщиной, посвятившей жизнь воспитанию детей, а в дальнейшем и внуков. Детские годы будущего ученого протекали в тихой деревенской обстановке. На всю жизнь полюбил он сельские места, где весело проводил свой досуг с крестьянскими ребятишками. В 1826 г. Вюрц поступил в гимназию. Учился он прилежно и ровно, вначале одинаково внимательно относясь ко всем изучаемым предметам, а затем ценно проявляя все больший интерес к естественным наукам. В 1828 г. 11-летним мальчиком Вюрц уже с удовольствием прослушал публичный курс лекций по ботанике

Каникулы он обычно проводил в имении бабушки в Бан-де-Лярош. Веселые прогулки по живописным окрестностям, экскурсии на прядильные, ткацкие и красильные фабрики, тогда только зарождавшиеся, посещение рудников — все это увлекало и интересовало наблюдательного юношу. Впечатления этих дней сохранились у Вюрца на всю жизнь.

В 1834 г Вюрц окончил гимназию и получил звание бакалавра (аттестат зрелости). Большинство его товарищей поступило в протестантскую семинарию. Отец Вюрца желал чтобы и его сын получил богословское образование, но 17-летний юноша уже выбрал свой путь - его привлекала только научная деятельность. Как и его друг Эмиль , Копи (тоже сын пастора, впоследствии известный профессор химии в Страсбурге, затем в Цюрихе), Вюрц твердо решил посветить себя химии. Еще в гимназии он увлекается опытами по физике и химии В качестве первом лаборатории Вюрц использовал домашнюю прачечную. Отец неодобрительно относился к этим затеям так как и думать не хотел, чтобы его сын избрал неперспективную тогда карьеру химика. Он потребовал, чтобы Шарль занимался если не богословием, то хотя бы медициной — профессия врача сулила обеспеченную жизнь[1]. Юноша подчинился воле властного родителя, зная, что студенты медики имеют возможность но только посещать лекции но химии, но и заниматься научными изысканиями в этой области.

Поступив на медицинский факультет Страсбургского университета. Вюрц уже в 1835 г. по конкурсу назначается помощником препаратора химии, а вскоре и препаратором химии, фармации и физики. Четыре года спустя он защищает диссертацию на медико-химическую тему: "Химическая история желчи в здоровом и патологическом состоянии" и получает место заведующего химическими работами. Под руководством профессора Коль Вюрц работает в этой должности до отъезда из Страсбурга. (Впоследствии Кольо работал в парижской лаборатории, руководимой Вюрцем).

В 1843 г. молодой ученый защищает новую диссертацию: "Исследование альбумина и фибрина", которая приносит ему ученую степень доктора медицины и почетную медаль факультета. В это время в научной жизни Вюрца происходит еще одно важное событие он получает годичную командировку в Германию, в Гисен к знаменитому тогда химику Юстусу Либиху. Химическая лаборатория Либиха привлекала к себе химиков многих стран[2]. Либих хорошо принял Вюрца и предоставил ему место в своей лаборатории, где молодой французский ученый провел исследование фосфорноватистой кислоты. По просьбе Либеха Вюрц перевел на французский язык несколько его статей, что в значительной степени способствовало распространению идеи Либиха но Франции. Перевод и публикации этих статей помогли Вюрцу наладить научные связи со многими именитыми французскими химиками, первым среди которых был Ж. Б. Дюма.

В лаборатории . Либиха Вюрц познакомился со многими химиками ставшие впоследствии его друзьями. Особенно близко он сошелся с Гофманом - одним из основателей химии органических красителей, Штреккером - замечательным химиком синтетиком и педагогом и Коппом - автором превосходного четырехтомника "Истории химии", в дальнейшем профессором в Гейдельберге. Год жизни и работы в Гисене прошел быстро. Настало время возвращаться на родину. Либих с большим сожалением простился с Вюрцем, которого сотрудники лаборатории успели полюбить за острый ум, веселый нрав и доброе сердце. Из Германии Вюрц через Вену возвратился в Страсбург и сразу же стал хлопотать о переезде в Париж, где в то время были сосредоточены лучшие Французские научные силы: только там молодой ученый мог получить возможность широкого проведения научных исследований. Весенним днем 1844 г. Вюрц получил радостную весть из Парижа его приглашал к себе работать Л. Ж. Балар известный французский ученый, открывший новый химический элемент бром. С Баларом Вюрц проработал недолго, так как ему представилась возможность перейти и лабораторию Дюма[3], что он и сделал. Здесь Вюрц занял освободившееся после отъезда Пириа в Италию и Стаса в Бельгию место и срезу же приступил к исследовательской работе. В лаборатории Дюма Вюрц приобрел новых товарищей по науке - Каура, Ле-Блана, Мельсенса, Буи. Дюма справедливо гордился такой блестящей плеядой учеников. В 1845 г. Дюма пригласил Вюрца в качестве препаратора на свою Кафедру в Медицинской школе. В помошнеки ему он рекомендовал Каванту, Сына известного ученого, открывшего вместе с Пеллетье хинин и циихонин[4]. Каванту, впоследствии избранный членом Медицинской академии, был хорошим помощником Вюрца, в скоре стал и его близким другом. Дружеские отношения Вюрца с Каванту- сыном распространились и на Каванту- отца.

Наряду с работой у Дюма Вюрц в течение пяти лет (1845—1850) руководил химическими работами второго и третьего курсов Центральной школы искусств и мануфактур.

В 1847 г., превосходно выдержав экзамен, он прошел по конкурсу "временным профессором" Медицинской школы. При вступлении на эту должность Вюрц прочел блестящую лекцию "О продуктах сухой перегонки". В учебном 1849 г. он уже вел курс органической химии, заменяя Дюма. Неудобная темная химическая лаборатория Медицинской школы была расположена на чердаке. Естественно, она не удовлетворяла Вюрца и он собственными руками ремонтировал и улучшал ее. Но все же желание иметь лучшие условия для работы заставили Вюрца создать в 1850 г. вместе с Дольфусом и Вердейлем частную лабораторию.

Вюрц явился подлинным научным руководителем этого нового химического центра. Он провел в нем много ценных исследований, организовал практические занятия молодых ученых, некоторые из которых стали впоследствии известными химиками. У Вюрца учились, например, биохимик Марсе, агрохимик Рислер, химик-органик Перр промышленный химик Шерер-Кестне. К сожалению, лабораторию вскоре пришлось закрыть, так как арендуемое помещение было продано его хозяином другому лицу.

В 1850 г. в Версале создается агрономический институт, куда Вюрца приглашают профессором химии, Вердейля — заведующим химическими работами, а Риша -препаратором (в дальнейшем последний стал профессором фармации). Но и в этом учреждении Вюрц работал не долго: институт закрыли по распоряжению принца-президента, стремившегося возродить монархию и поэтому не поддерживавшего начинаний республиканского правительства.

В 1853 г., когда Дюма оставил кафедру в Медицинском школе, а профессор Орфил, возглавлявший кафедру неорганической химии и токсикологии, умер, кафедры слили в одну и руководство ею поручили Вюрцу. Именно здесь, в лучшем медицинском высшем учебном заведении Франции протекал наиболее плодотворный 30-летний период его творческой деятельности.

Вюрц был не только блестящим ученым, но и прекрасным организатором. В 1858 г. было создано Парижское химическое общество, сыгравшее большую роль в развитии химии во Франции. (В 1906 г. оно было преобразовано во Французское химическое общество.)[5]. И хотя первым президентом Общества побрали итальянского химика Д. Арнодона (1829—1893), руководить деятельностью общества вскоре пришлось Вюрцу. В дальнейшем он несколько раз (1864, 1874, 1878) избирался президентом этой авторитетной демократической и интернациональной по духу организации французских химиков. В ее работе активное участие принимали и русские химики. Недавно опубликованы новые, представляющие большой научный интерес материалы о первом периоде работы Парижского химического общества[6].

Чувство ответственности за дальнейшую судьбу отечественной науки и в первую очередь — химии заставило Вюрца согласиться на предложение стать деканом химического факультета Медицинской школы. Независимость, смелость и прямота суждений снискали Вюрцу- декану уважение среди коллег и студентов. Его организаторские способности помогли провести в школе ряд преобразований, в частности он деятельно руководил новыми постройками для факультета и с большой энергией добивался ассигнований на создание и оснащение лаборатории.

Вюрц справедливо считал, что правительство Франции скупится в расходах на науку и это является одной из главных причин ее отставания от соперничающих с ней наций. В 1872 г., после поражения Франции в войне с Германией, Вюрц организовал и возглавил Общество содействия успехам наук. В течение нескольких десятилетий в этом обществе плодотворно работали виднейшие французские естествоиспытатели. Через два года Вюрц добился создания кафедры органической химии в Сорбонне (Парижский университет).

В 1875 г. из за большой загруженности Вюрц отказался от должности декана в Медицинской школе; общественность школы высоко оценила деятельность Вюрца, оставив за ним звание почетного декана химического факультета. Уйдя из Медицинской школы, Вюрц получил возможность найти время для чтения химико-теоретических курсов в университете, заняться изданием своих книг, и он использует эту возможность в полной мере.

Своей кипучей научно-общественной деятельностью Вюрц завоевывал все большую признательность и любовь французского народа. Особенно возрос его авторитет среди парижан. Вюрца избрали мэром одного из округов Парижа а в 1881 г. он становится сенатором. Ученый добросовестно исполнял общественные обязанности, особенно в области вопросов образования. Многочисленные французские и иностранные ученики Вюрца преподнесли ему бронзовую статуэтку Б. Палисси; на ее подставке было выгравированы но посвящение и 111 подписей ученых, когда-либо сотрудничавших с Вюрцем; сред них были следующие славные имена: Алексеев, Бейлыптейн, Бутлеров, Броньар, Каванту, Клермон, Клеве, Крафтс, Демарсе, Фридель Жерар, Гримо, Вант-Гофф, Ладенбург, Лекок-де-Буабодран, Лебель, Либен, Липпман, Лугинин, Лоренцо, Луна, Меншуткин, Перро, Пикте, Рислер, Зайцев, Шерер-Кестнер, Шифф, Сильва, Толленс, Троммсдорф, Фогт, Вильм и др. Семь подписей принадлежало русским ученым. Вюрца как автора многочисленных и выдающихся трудов многократно отмечали иностранные и французские научные корпорации, причем первые, пожалуй, как это ни странно, уделяли ему больше внимания, чем отечественные. Вначале он был избран членом французской Медицинской академии (1856), далее — Лондонского королевского общества, и только много лет спустя (1867) стал членом Парижской академии наук, заняв место Т. Пелуза. С декабря 1873 г. Вюрц — иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук, куда он вошел по инициативе Бутлерова. Он был также набран в состав академий наук Берлина, Вены, Мюнхена, Турина, Венеции, Болоньи, Упсалы, Эдинбурга, Рима, Бельгии, Ирладни; состоял в Голландском, Геттингенском, Триестском химических обществах; являлся почетным членом много численных зарубежных советов высших учебных заведний и т. д. В академиях Парижа Вюрц занимал руководящие должности. В 1871 г. он — президент Медицинской академии, с 1880 г.— вице-президент, а со следующего года президент Парижской академии. Он неоднократно удостаивался многочисленных научных и гражданских наград, премии. Например, Вюрц дважды получил премию Жакера (один раз совместно с Кауром), большую двухгодичную премию Парижской академии, премию Коплея от Лондонского королевского общества (1881), кресты почетного легиона —офицерский, командорский и т. п. Женился Вюрц в 1852 г. Несмотря на исключительную занятость, ученый уделял много внимания своей большой семье; у Вюрца было две дочери и два сына (один из них впоследствии стал медиком, а зять Вюрца, Экснер-де-Конинг, несколько лет работал его препаратом в Сорбонне). В доме также воспитывались четыре осиротевшие племянницы жены Вюрца, урожденной Опперман; у Вюрцев жила и его мать. Дом всегда был полон друзей ученого, сослуживцев и учеников. Но вечерам здесь часто музицировали Вюрц обладал завидным здоровьем и поразительным трудолюбием. Летние месяцы он с семьей проводил в своем деревенском имении: ходил на охоту, удил рыбу, плавал, совершал длительные прогулки. Первые признаки усталости друзья стали замечать в нем зимой 1883/1884 г. Особенно тяжело отразилась на его здоровье смерть старого товарища и друга Дюма. С огромным физическим напряжением он произнес на похоронах Дюма яркую прочувственную речь. Здоровье Вюрца ухудшалось. 27 апреля 1884 г. Во время лекции, которую Вюрц читал с обычным для него воодушевлением, профессору стало плохо, и впервые за 35 лет он был вынужден по болезни прекратить занятия. В понедельник 12 мая 1884 г. члены Парижской академии, собравшиеся для ученых дебатов, с глубоким прискорбием узнали, что в этот день перестало биться сердце одного из наиболее прославленных французских ученых. Со всех концов света в адрес семьи покойного и Парижской академии стали поступать многочисленные соболезнования. Похороны Вюрца вылились в яркую манифестацию всенародной любви и уважения к великому химику. Вюрца похоронили в склепе Опперманов на кладбище Пер-Лашез в отделении, где находится прах Гей-Люссака. В те дни периодическая химическая печать и газеты помещали многочисленные некрологи. Среди статей наиболее яркой, пожалуй, была статья Марселена Бертло, соперника Вюрца в течение трех десятилетий. Бертло говорил, что он лучше чем кто-либо мог "оценить все величие этого человека, всю огромность пробела, произведенного в науке смертью его, и всю горечь утраты, испытываемую Францией" [7]. Многие зарубежные .химические общества посвятили тогда памяти Вюрца специальные заседания. Сообщая 26 мая 1884 г. о кончине великого французского химика Берлинскому химическому обществу, ее президент А. В. Гофман сравнил образцовые и строго последовательные исследования Вюрца с жемчужинами, нанизываемыми на одну нить и образующими драгоценное ожерелье[8].

2.Работы в области теоретической химии

Всю обширную научно-исследовательскую деятельность Вюрца можно рассматривать как разработку теоретических проблем химии середины и второй половины XIX в.: атомно-молекулярного учения, теории строения частиц вещества, учения о термической диссоциации молекул. Вюрц открыл новые методы синтеза различных органических соединений, синтезировал отдельные вещества для проверки многих теоретических умозаключений, обобщил теоретические взгляды химиков в фундаментальных монографиях и популярных книгах. Рассмотреть все эти вопросы в одной главе просто невозможно, поэтому мы ограничимся лишь теми трудами Вюрца, которые способствовали развитию господствовавших в его время химических теорий. Особое внимание мы уделим отдельным синтезам, подтверждающим теоретические положения французского химика.

Полемизируя с противниками, критикуя их шаткие утверждения, Вюрц всегда убежденно и страстно отстаивал свои теоретические взгляды. Резких и саркастических выпадов, беспощадных высмеиваний, так характерных, например, для Либиха, Берцелиуса, Кольбе, в речах, статьях и книгах Вюрца вы не встретите. Даже когда его буквально толкали на это, он находил пути мягкого и искусного парирования провокационного удара.

По натуре Вюрц был очень миролюбивым исследователем. Склонность к компромиссам отразилась и на его мировоззрении, его теоретических взглядах на важнейшие методологические вопросы химии. Вюрц считал, что в развитии химических теорий никогда не было революционных скачков и они переходили друг в друга плавно, чисто эволюционным путем, постепенно отбрасывая устаревшие положения с обязательной заменой их новыми.

Приверженность к компромиссам привела ученого к тому, что в ряде принципиальных теоретических вопросов химии Вюрц придерживался эксцентрических взглядов. Именно поэтому Вюрца нельзя назвать создателем строгой системы теоретических взглядов и оригинальных теорий химии, несмотря но все огромное значение и влияние исследований великого французского ученого как на современную химию, так и на последующие этапы ее развития вплоть до наших дней. Он лишь развивал отдельные стороны теорий других корифеев химии и больше всего прославился открытием и разработкой многочисленных методов синтеза новых классов соединений, которые способствовали развитию теоретической химии и с течением времени все чаще и чаще применялись в промышленности и лабораторной практике.

Многие современники Вюрца часто упрекали его в слишком большой приверженности к теории, в преувеличении ее значения. Вюрц действительно считал, что любая наука не может развиваться без теории и неустанно призывал интенсивнее разрабатывать теоретические проблемы химии. И это было совершенно правильным: именно такой путь обеспечивает более быстрый научный и технический прогресс. А что касается практического применения теоретических открытий, то и здесь неуклонное развитие теории приносит больше пользы, чем отдельные эмпирические достижения. С другой стороны, некоторые товарищи Вюрца по науке, особенно Бутлеров, относили Вюрца к ученым, в чьих трудах отдается предпочтение фактам, а затем — теории. "Гофман, Вюрц, опытные и хладнокровные, настоящие испытатели природы, не увлекаясь теориями и обращаясь к ним лишь изредка, для того чтобы удержать увлечение других, ставят факт на первом месте; их уменье работать, их светлый взгляд дают им возможность беспрерывно обогащать науку капитальными открытиями. Открытия эти они умеют истолковывать, обобщать так, что факты сами говорят за себя и, так сказать, служат скелетом, который в мыслях каждого невольно облекается в кровь и плоть ясных и хотя не высказанных вполне автором, но определенных теоретических воззрений",— писал Бутлеров в отчете о поездке за границу летом 1861 г[9]. Очевидно, истина лежит где-то посредине: Вюрц довольно правильно оценивал соотношение теории и фактов; факты он считал лучшими контролерами истинности или ошибочности теории. Наблюдения и опыты в трудах Вюрца имели решающее значение и осуществлялись им с исключительной строгостью Экспериментальных данных Вюрца впоследствии никто не опровергал, они были безукоризненны.

С первыми теоретическими работами Вюрц выступил в 40-е годы XIX в.— время становления теоретических основ химии, когда подрывались принципы дуалистической системы и теории сложных радикалов, когда трудами французских химиков Дюма, Лорана и Жерара закладывались основы унитарных взглядов и теории типов. Уже в то время Дюма установил важный факт замещения электроположительного водорода электроотрицательным хлором, что не укладывалось в рамки химического дуализма. Шилю и Дюма принадлежит открытие первых гомологических рядов органических веществ. Каждое сложное вещество, по утверждению Дюма, представляет собой не что единое, а не состоит из двух разноименных по заряду половинок, как полагал Берцелиус.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--