Теоретическому изучению этого вопроса неожиданно способствовала неудача одного бала в Тюильрийском дворце в Париже. Приглашенное на один из вечеров общество, собравшееся повеселиться, вынуждено было разойтись по домам: залы дворца были наполнены едким паром. Его испускали восковые свечи, горевшие коптящим пламенем. Директор королевского фарфорового завода в Севре считался как бы придворным химиком. Он был очень смущен, когда к нему обратились за разъяснением: он не мог допустить умаления своего престижа, но откуда директору фарфорового завода было знать природу испускаемого свечами ядовитого дымка? Под большим секретом он поручил исследование подозрительных свечей своему зятю – профессору и академику Жану Дюма. Дюма тем более охотно занялся этим делом, что ему пришлось уже им заниматься по поручению другой стороны. Сейчас к нему обращались пострадавшие потребители, а недавно он принимал у себя поставщика. Тот показывал ему образцы воска, который нельзя было выбелить обычным способом и который поэтому не находил сбыта. Зная, какие советы он подал торговцу свечами, Дюма легко объяснил происшествие в Тюильри. Выбеленные хлором, по его собственному совету, свечи, как оказалось, нашли сбыт во дворец… В этих свечах, повидимому, оставался хлор, который и выделялся в виде соляной кислоты при горении свечи. Удушливые пары, разогнавшие людей, – это и были пары соляной кислоты. Причины неприятности, таким образом, были отысканы, и можно было принять меры против ее повторения. Таким образом, было исполнено все, что требовалось от директора фарфорового завода.
Но для химика Дюма самое интересное только начиналось. Неожиданно им был установлен тот факт, что при обработке хлором органические вещества обладают способностью поглощать этот элемент, причем в больших количествах!
Здесь хлор не был случайной примесью. Научному исследованию открывались новые просторы. При их обследовании была сделана важнейшая находка: оказалось, что при отбелке хлором свечей водород, который входит в состав воска, непосредственно замещался в сложной частице горючего вещества хлором.
По словам современника химики встретили этот вывод Дюма «безграничным изумлением, чтобы не сказать – презрительным недоверием». Еще бы! Это простое заключение было убийственным для теории Берцелиуса. Основное условие, под которым Берцелиус, как мы помним, отдавал свою теорию на суд опыта, нарушалось. Оказалось, что электроположительный водород мог быть замещен… электроотрицательным хлором, то есть в одной молекуле могли быть соединены вместе два электроположительных и два электроотрицательных элемента.
Но вслед за тем ученик Дюма Лоран (которому многие историки химии приписывают главную роль в раскрытии значения факта замещения водорода) исследовал действие хлора на нафталин и полностью подтвердил предсказание Дюма о том, что и в нафталине водород может быть замещен хлором.
Берцелиус пытался сопротивляться. Он находил, что явление замещения одного элемента другим идет вразрез с основами науки (под наукой он разумел – увы! – только свою электрохимическую теорию). Во имя этой теории он пытался отрицать факты, а заодно, как мягко выразился один из историков химии, «в своих ежегодниках порицал всю ученую деятельность Лорана».
Однако открытие факта замещения электроположительного водорода в воске электроотрицательным хлором было лишь ракетой, с которой начиналась атака. Появились еще более убедительные факты, добивавшие электрохимическую двойственность. Оказалось, что в результате действия того же хлора на уксусную кислоту можно было получить так называемую «трихлоруксусную кислоту» – еще одно соединение, в котором водород также оказывался замещенным хлором.
И все-таки Берцелиус не сдавался!
Продолжая отрицать очевидность, он искал – и ему казалось, что он находил,- в трихлоруксусной кислоте все то же, по его мнению, «скрытое», а в действительности воображаемое, сложное сочетание электроположительных и электроотрицательных частей.
Но безжалостный опыт разрушал одно его построение за другим. Была проделана обратная реакция: в трихлоруксусной кислоте хлор снова был замещен водородом. Таким образом, из трихлоруксусной была снова получена обыкновенная уксусная кислота. Теперь уже было окончательно ясно, что все происходило так, как предполагали противники Берцелиуса и вопреки его ошибочной теории.
В конце концов химия должна была отказаться от электрохимической теории в том виде, в каком она была введена Берцелиусом.
Современники неоднократно упоминали, что, находясь в зените своей славы, Берцелиус «лишь изредка согласовался с мнением других». Но отчаянное упорство, с которым он отстаивал свои ложные воззрения, нельзя объяснить одной лишь замкнутостью характера и преувеличенным чувством превосходства. Ведь Берцелиус отстаивал свои ошибочные взгляды даже тогда, когда бесстрастный опыт, выполняя условия, заранее сформулированные им же самим, оставил от его теории лишь груду обломков.
Берцелиус обладал тончайшей интуицией, великолепным «химическим чутьем», которое часто давало химикам повод удивляться, что он «находил истину там, где у него не было почти никакой точки опоры». Но ни это, ни чудесное искусство умелого аналитика не смогли спасти от краха исследователя, посмевшего предписывать природе законы, которые ей не были свойственны.
«Не в полярном различии тел, а в совокупном влиянии всех элементов на свойства образуемого соединения стали искать потом объяснения известных реакций», – рассказывал Менделеев в «Основах химии» уже своим собственным ученикам о периоде развития химической науки, который был связан с критическим преодолением взглядов Берцелиуса.
«Такое отрицание,- продолжал он, рассуждая как диалектик, – не ограничивалось одним разрушением шатких основ предшествовавшего, оно выступило с учением новым, положило основание всему направлению нашей науки».
Французский химик Дюма, в пылу спора по поводу электрохимической теории Берцелиуса, воскликнул однажды: «Не было еще идеи, более вредной для развития химии, чем эта!» Менделеев не был склонен, подобно Дюма, приписывать электрохимической теории и ее творцу одну только вредоносность. Пусть, сама по себе, теория оказалась ошибочной. Однако она выдвинула на первый план важнейший вопрос о внутреннем строении вещества. Под влиянием Берцелиуса, и в спорах с ним, химики стали особое внимание уделять определению ближайших составных частей химического соединения, то есть определению групп простейших атомов, из которых строится сложная частица вещества. Продолжая изучение реакций замещения, они увидели в сложных частицах таких веществ, как воск, нафталин, уксусная кислота и другие, подобие зданий, «в которых части, состоящие из водорода, можно заменить, без разрушения всего здания, такими же частями, состоящими из хлора или кислорода», как образно писал об этом сам Дюма.
Впоследствии знаменитый русский химик А. М. Бутлеров заключил опыт всех своих предшественников в новой, подлинно научной, теории химического строения сложных частиц или молекул. Эта теория и заложила уже прочное основание всей современной химии, которую можно смело назвать химией молекул. В наше время химик занимается тем, что по указаниям теории «разбирает» или «строит» молекулы – сложнейшие конструкции из атомов различных веществ.
Менделеев не осуждал Берцелиуса за его неудачу. Но его нисколько не привлекала безнадежная и обреченная верность шведского химика своему развенчанному кумиру, своей ниспровергнутой опытом теории. Менделеев восхищался