Физической химии» 1890 г

теории электролитической диссо­циации (1887 г.).

Условия протекания и особенно­сти механизмов химических реакций стали получать теоретическое обос­нование. Этому способствовали пред­ставление о химических равновеси­ях, успехи химической кинетики и учения о катализе. В 18б4—1867 гг. норвежские учёные Като Гульдберг и Петер Вааге ввели понятие химиче­ского равновесия и математически выразили закон действующих масс — зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих ве­ществ. Дальнейшие достижения хи­мической кинетики связаны с имена­ми Бертло, Вант-Гоффа, Аррениуса, Оствальда.

Ещё одна дисциплина — химиче­ская термодинамика — сформирова­лась главным образом благодаря аме­риканскому учёному Джозайе Гиббсу. Своеобразным итогом консолида­ции отдельных физико-химических дисциплин в самостоятельную об­ласть химии стало учреждение в Гер­мании «Журнала физической химии» (1887 г.).

Обрела своё лицо коллоидная хи­мия. Её основные понятия разработал англичанин Томас Грэм.

ВЕК XX

В 1893 г. швейцарский химик Альфред Вернер сформулировал ос­новы теории строения комплексных соединений — координационной теории.

Итак, к середине 90-х гг. здание классической химии в целом было возведено. Успехи химии в XIX в. свя­заны с тем, что она опиралась на атомно-молекулярное учение. Однако к исходу столетия оно утратило воз­можности дальнейшего развития. Ведь ничего не было известно о том, как устроен атом. Полагали, что все атомы любого химического элемента оди­наковы. Разновидностей атомов столь­ко же, сколько существует химических элементов. Атом — материальное те­ло, имеющее определённый вес. Вот, собственно, и весь «банк данных» классической атомистики. Как спра­ведливо заметил в 1892 г. Менделеев, «атомы химических элементов оста­ются неизвестными в своей сущности и представляют только гипотезу».

Конечно, подобное обстоятельст­во не могло приостановить дальней­шего развития химических исследо­ваний. Однако всё чаще и чаще новые открытия, наблюдения, результаты экспериментов не получали необхо­димых теоретических объяснений.

Химия должна была обрести новую «точку опоры». Ей опять предстояла революция. И она действительно про­изошла, причём оказалась связана с революционными событиями в есте­ствознании в целом, и прежде всего в физике, последнего десятилетия XIX в. Среди них назовём открытие рентге­новских лучей (1895 г.) и явления ра­диоактивности (1896 г.); окончатель­ное доказательство существования электрона как мельчайшей отрица­тельно заряженной материальной частицы (1897 г.); обнаружение бла­городных газов — элементов, неспо­собных, как тогда думали, вступать в химические взаимодействия (1894—

1898 гг.); формулировку квантовой ги­потезы (1900 г.). Эти открытия легли в основу современной атомистики — учения о строении и свойствах атома. Именно оно во многом и определило особенности развития химии в XX столетии.

Оказалось, что атом — сложная си­стема, состоящая из ядра и опреде­лённым образом располагающихся вокруг него электронов. Оказалось, далее, что атомы «не вечны»: в про­цессе радиоактивного распада атомы одного элемента могут превращаться в атомы другого. Оказалось, нако­нец, что у одного и того же элемен­та существуют разновидности ато-

ЛАУРЕАТЫ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ ПО ХИМИИ

С 1901 по 1999 г. Нобелевской премии по химии был удостоен 131 учёный из 20 стран мира. Почти треть из них, 47 человек, — профессора из универси­тетов и других научных учреждений США. На втором месте учёные Герма­нии — 27 человек, на третьем химики Великобритании — 23 человека. Далее идут 7 представителей французской науки, 5 швейцарцев, 4 шведа, по 3 ис­следователя из Голландии и Канады. На долю ещё 12 стран приходится по од­ному лауреату премии по химии. Сре­ди них и русский учёный Николай Ни­колаевич Семёнов, удостоенный этой награды в 1956 г. «за разработку тео­рии цепных химических реакций».

Трое из перечисленных лауреатов получили Нобелевскую премию дваж­ды. Первой удостоилась столь высоко­го отличия Мария Склодовская-Кюри. Вместе с мужем, французским физи­ком Пьером Кюри, в 1903 г. она стала обладательницей Нобелевской премии по физике «за исследования явлений радиации, открытых профессором Анри Беккерелем». Вторая премия, те­перь уже по химии, была присуждена Склодовской-Кюри в 1911 г. «за заслу­ги в исследованиях открытых ею эле­ментов радия и полония, выделении ра­дия и изучении природы и соединений этого удивительного элемента».

«За исследование природы химиче­ской связи и объяснение с её помощью структуры комплексных соединений» в 1954 г. стал нобелевским лауреатом американский химик Лайнус Карл Полинг. Всемирной его известности спо­собствовали не только выдающиеся на­учные достижения, но и активная общественная деятельность. В 1946 г.,

после атомной бомбардировки Хи­росимы и Нагасаки, он включился в движение за запрещение оружия массового уничтожения. Наградой ему послужила Нобелевская премия мира 1962 г.

Обе премии английского биохими­ка Фредерика Сенгера — по химии. Первую он получил в 1958 г. «за уста­новление структур белков, особенно инсулина». Едва завершив эти иссле­дования и ещё не дождавшись заслу­женной награды, Сенгер погрузился в проблемы смежной области знаний — генетики. Спустя два десятилетия он, в сотрудничестве с американским кол­легой Уолтером Гилбертом, разработал действенный метод дешифрирования структуры цепей ДНК. В 1980 г. это вы­дающееся достижение учёных было от­мечено Нобелевской премией, для Сенгера — второй.

Когда профессора биохимии Гётеборгского университета Бу Мальмстрёма, в 1977—1986 гг. представите­ля Нобелевского комитета по химии, спросили: «Неужели мировые позиции советской химии действительно со­ответствовали только одной премии Н. Н. Семёнова?» — он ответил так: «Столь малое представительство рос­сийских химиков — следствие несом­ненных ошибок комитета и Королев­ской академии наук».

В начале XX в. в числе лауреатов Нобелевской премии не оказалось создателя периодической системы эле­ментов Д. И. Менделеева, хотя он и номинировался на премию. Объясня­ется это тем, что при составлении за­вещания учредитель премий Альфред Нобель не счёл нужным обратиться за помощью к опытному юристу. Поэто­му в тексте завещания было немало слабых мест, среди которых и требование присуждать премии за работы, «сделанные в течение прошедшего года». К середине 30-х гг. пришлось всё-таки отказаться от этого условия, затруднявшего избрание по-настоящему достойных претендентов. Но в первые десятилетия комитеты стара­лись не преступать рамок, установлен­ных завещанием и уставом, а великое научное прозрение русского учёного никак не укладывалось в «прокрусто­во ложе» уставных положений.

Создание периодической системы элементов датируется 1869 г., когда появилась первая статья Менделеева «Опыт системы элементов, основанной на атомном весе и химическом сходст­ве». Тем не менее в 1905 г. в Нобелев­ский комитет поступили первые пред­ложения о присуждении ему премии. В 1906 г. Нобелевский комитет боль­шинством голосов рекомендовал Коро­левской академии наук присудить пре­мию Д. И. Менделееву. В обширном заключении председатель комитета О. Петтерсон подчёркивал, что к на­стоящему времени ресурсы менделеев­ской таблицы отнюдь не исчерпаны, а недавнее открытие радиоактивных эле­ментов ещё более расширит её рамки. Однако на тот случай, если академики усомнятся в логике их аргументации, члены комитета в качестве альтернати­вы назвали и другую кандидатуру — французского учёного Анри Муассана. В те годы академики так и не сумели преодолеть существовавшие в уставе формальные препоны. В результате лауреатом Нобелевской премии 1906 г. стал Анри Муассан, награждён­ный «за большой объём проделанных исследований, получение элемента фтора и введение в лабораторную и промышленную практику электриче­ской печи, названной его именем».

мов — изотопы. Они отличаются по массам (из-за разного количества нейтронов в ядре), но имеют одина­ковые химические свойства.

Периодический закон получил строгое физическое обоснование. Появились электронные теории химической связи (ионной и ковалентной). Были созданы методы рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа, которые позволили проникнуть в глубины вещества. Ги­потеза о квантах породила квантовую теорию строения атома, а позднее — квантовую механику.

В XVIII в. своими успехами химия была обязана сравнительно неболь­шому числу учёных. В XIX столетии

ОДЕТЫЕ В БЕЛОЕ...

Товарищи учёные, доценты с кандидатами!

В. С. Высоцкий

Когда представляют научного работни­ка, обычно указывают его учёную сте­пень (если, конечно, она есть). Сейчас в Российской Федерации этих степеней две — кандидат и доктор наук. Впервые же учёные степени появились в России в начале XIX в. Они пришли к нам из Германии, где кандидатами называли лиц, сдавших первый государственный экзамен; были, например, кандидаты богословия, медицины, права и т. д.

Исторически это название восходит к Древнему Риму. У римлян соискатель какой-либо должности назывался candidatus, дословно «одетый в белое». Кан­дидат надевал тогу ослепительно белого цвета (toga Candida) и обходил граждан, которых просил подать за него голос во время выборов. Порой и сейчас канди­даты в кандидаты заранее обходят чле­нов учёного совета, вручают им авто­реферат диссертации и в явной или неявной форме просят подать за них го­лос во время тайного голосования на за­седании совета. Правда, белых одежд они при этом не надевают.

А слово doctor в переводе с латыни означает «учитель». Сначала докторами называли преподавателей вообще. По­чётное звание доктора появилось око­ло 1130 г. в Болонском университете.

Позднее и другие университеты получи­ли от императоров Священной Римской империи полномочия удостаивать док­торской степени лиц, изучивших рим­ское право. С 1231 г. Парижский уни­верситет начал присваивать степень доктора богословия. Затем появились доктора медицины, физики, логики, грамматики и даже нотариального ис­кусства.

Степень доктора была (и остаётся поныне) высшей учёной степенью. Некогда её обладатель даже приравни­вался к дворянскому сословию. За осо­бые заслуги университеты стали вру­чать почётные докторские дипломы «с наивысшим отличием» (лат. honoris causa). Такой диплом получил в 1925 г. в Калифорнийском технологическом институте, знаменитом «Калтехе», вы­дающийся химик XX столетия, дважды лауреат Нобелевской премии Лайнус Карл Полинг (1901—1994). Как утверж­дал сам Полинг, такая оценка доктор­ской степени была единственной за всю историю «Калтеха».

Кстати, доктора-учёные в ряде англоязычных стран, в частности в США, по старинной традиции называ­ются докторами философии (от англ. Philosophy Doctor, сокращённо PhD). Некоторые университеты присваива­ют степень доктора наук (Doctor of Science). При этом имеются в виду только естественные науки. У докторов других наук свои названия, например DD (Doctor of Divinity) —доктор богословия; DL (Doctor of Laws) — доктор права и т. д.

В наши дни во многих странах пер­вая учёная степень, которую имеют практически все выпускники универси­тета, — бакалавр (англ. bachelor), но во Франции, например, бакалавром стано­вится сдавший экзамены за курс сред­ней школы и имеющий право поступать в высшую. Как и доктора, бакалавры бы­вают разные: BS, или BSc (Bachelor of Science), — бакалавр естественных наук; ВА (Bachelor of Arts) — бака­лавр гуманитарных наук; BMus — ба­калавр музыки и т. д. Кстати, слово bachelor означает также «холостяк», что может привести к забавному недоразу­мению, если переводчик неопытный.

Вторая после бакалавра универси­тетская степень — магистр (англ. Master). Магистры тоже бывают разных наук — естественных (MS, MSc), гума­нитарных (MA), изящных (MFA — Master of Fine Arts), экономики и управ­ления (MBA — Master of Business Admi­nistration) и даже стоматологии (MDS — Master of Dental Surgery). А вот, скажем, MC (Master of Ceremonies) — ника­кой не магистр, а конферансье, ве­дущий.

В России история учёных степеней складывалась непросто (и по сей день I ещё не закончилась). В течение XIX сто­летия правила и порядок их присвоения неоднократно менялись. Изменения ка­сались числа сдаваемых заранее экзаме­нов, порядка зашиты. Процедура полу-

химические исследования приобрели массовый и систематический харак­тер. Но ещё вполне реально составить список крупных учёных-химиков и хронологический перечень важней­ших открытий и событий. Для XX в. подобная задача невыполнима. По­жалуй, только для первой половины столетия можно нарисовать более или менее полную картину. Но в лю­бом случае будут запечатлены лишь отдельные фрагменты и сколь либо целостного впечатления она не про­изведёт. В 50-х гг. началась современ­ная научно-техническая революция, приведшая к громадному скачку в раз-

витии цивилизации. Химия оказалась в числе наук, которые получили осо­бенно большое ускорение. Историкам в будущем предстоит немало потру­диться, чтобы дать объективную оцен­ку и выявить наиболее фундаменталь­ные достижения современной химии. Начиная с 1901 г. учёным за выда­ющиеся работы в области химии (а также физики, физиологии и меди­цины) присуждаются Нобелевские премии. Их получили более 130 ис­следователей-химиков. Перечисле­ние только главных «химических со­бытий» XX в. заняло бы несколько страниц. Сведения о некоторых успе-

чения степени была многоступенчатой. Вначале учёных степеней насчитывалось четыре: действительный студент, ма­гистр, кандидат и доктор. Все прошед­шие полный курс университета получа­ли степень действительного студента. Степень кандидата присваивалась луч­шим студентам, которые окончили уни­верситет со средним экзаменационным баллом не ниже 4,5 и представили ру­кописную диссертацию (наподобие ны­нешней дипломной работы).

С 1884 г. в России остались только степени магистра и доктора. Для полу­чения магистерской степени (она при­мерно соответствовала современной кандидатской) надо было сдать экзаме­ны, представить опубликованную дис­сертацию, а затем защитить её на учё­ном совете. Зато на докторскую степень уже не требовалось сдавать никаких эк­заменов; видимо, считалось, что соиска­тель этой степени имеет не меньшие по­знания, чем члены совета.

Лицам, поступившим на государст­венную службу, учёные степени, со­гласно «Табели о рангах» Российской империи, давали право на занятие оп­ределённой должности и на титул, с ко­торым следовало обращаться к данно­му чину. Так, действительный студент проходил всего лишь по XII классу из XIV существовавших и мог претендо­вать на чин губернского секретаря. Это соответствовало армейскому званию поручика. Кандидат и магистр шли по X (коллежский секретарь) и IX (титулярный советник) классам, что в армии со­ответствовало штабс-капитану и капи­тану (в кавалерии — штабс-ротмистру и ротмистру). Всех их следовало име­новать «Ваше благородие». Доктора ко­тировались выше — по VIII классу (гра­жданский чин — коллежский асессор, военный, до 1884 г., — майор), и к ним уже обращались «Ваше высокоблаго­родие».

Можно было дослужиться и до более высоких чинов. Например, доктор наук Д. И. Менделеев имел чин тайного со­ветника (III класс, военный чин — гене­рал-лейтенант, обращение — «Ваше превосходительство»). Блестящий химик и композитор А. П. Бородин, будучи доктором медицины, числился действи­тельным статским советником (IV класс, военный чин — генерал-майор) и тоже являлся «превосходительством».

Декретом от 10 ноября 1917 г. «Та­бель о рангах» упразднили. В 30-х гг. в СССР введены степени кандидата и доктора наук. Тогда же была создана Высшая аттестационная комиссия (ВАК), которая и утверждает присуждение этих степеней.

Сегодня для получения кандидат­ской степени необходимо, имея диплом о высшем образовании, закончить трёх­годичную аспирантуру (в заочной аспи­рантуре учёба продолжается четыре гола). Другой вариант — оформиться соискателем в вузе или научном инсти­туте, где есть учёный совет данной специализации, и выбрать себе руководителя. В любом случае надо сдать три экзамена: по специальности, языку (для химиков это, как правило, английский) и философии. После завершения экспе­риментов, написания диссертации и её краткого резюме — автореферата — необходимо пройти процедуру предва­рительной защиты в коллективе, где ра­ботают специалисты данного профиля. После утверждения учёным советом официальных оппонентов и сторонней организации, которая даёт компетент­ный отзыв о диссертации (так называ­емой ведущей организации), назначает­ся день защиты, на которой могут выступить все желающие. На сам док­лад соискателя отводится всего 20 ми­нут (для докторской диссертации — 40 минут).

Наибольшую трудность в получении искомой степени, особенно для хими­ка, представляет эксперимент, лежащий в основе диссертации. Он может длить­ся от года (в очень редких случаях) до десяти лет и более: часто получаются не те результаты, которые ожидались, либо реакция вообще не идёт — причин бывает масса.

В 90-х гг. XX столетия по примеру некоторых западных стран в России на­чали практиковать присуждение «про­межуточных» степеней. Звание бака­лавра присваивают тому, кто закончил четырёхлетний курс обучения в инсти­туте, а магистра — имеющему полное высшее образование. Принесёт ли это пользу, покажет будущее.

хах современной химии читатель найдёт в соответствующих разделах данного тома.

Ограничимся тем, что попытаем­ся обсудить, какие же основные чер­ты присущи современной химии.

Одна из них может быть сформу­лирована так химия стала величайшей «производительной» силой. Слово «производительная» взято в кавычки потому, что в него вложен двоякий смысл. С одной стороны, эта сила вы­ражается в многотоннажном произ­водстве разнообразнейших химиче­ских продуктов. А в чём же состоит другой смысл? В стремительном рос-

те числа химических соединений, главным образом органических. Два-три десятилетия назад подсчёты сви­детельствовали: каждую неделю в ми­ре синтезируется не менее 10 тыс. новых органических веществ, а общее количество таковых оценивалось при­мерно в 5 млн. Ныне оно превысило 18 млн. Фактически, возможности ор­ганического синтеза беспредельны. Неорганических соединений на поря­док меньше, но цифра получается то­же весьма внушительная.

Итак, химия постоянно и в массовом масштабе создаёт новые матери­альные объекты. Это не означает, что

Современная химия не может обойтись без точных математических расчётов и физических теорий.