Сегодня нельзя сказать со всей определенностью, какие теоретические концепции лежали в основе всех химических лекционных курсов, которые читались в отечественных университетах в конце XVIII — начале XIX вв. В это время в Pocсии были еще сильны старые химические теории{160}. Доподлинно известно, что такие представители химической науки в России, как К.Г. Лаксман, Н.П. Соколов, Т.Е. Ловиц и И.Р. Германн были явными сторонниками учения о флогистоне.
В 1774 г. А.Л. Лавуазье (см. т. 1, глава 6, п. 6.7) послал в Петербургскую Академию наук свою книгу «Небольшие работы по физике и химии», в которой он изложил новые представления о процессе горения и обжига. Пятью годами позже академик В.Л. Крафт опубликовал реферат статей великого французского ученого об увеличении массы металлов при обжиге и об опытах по «превращению» воды в землю. Однако революционный по своей сути учебник А.Л. Лавуазье «Элементарный курс химии» не нашел своего переводчика и не был издан вовремя.
Студенты Московского университета впервые услышали о кислородной теории Лавуазье из лекций Ф.Г. Политковского, который в 1802 г. занял кафедру практической медицины и химии. На торжественном открытии своих лекций он демонстрировал опыты «над воздухообразными веществами по законам новейших химиков»{161}.
В Петербургской Академии наук сторонниками кислородной теории горения и строения химических веществ выступали В.М. Севергин и Я.Д. Захаров. Яков Дмитриевич Захаров в 1795, 1798–1799 гг. читал курс публичных лекций по экспериментальной химии, «следуя системе Лавуазье». C 1797 г. к антифлогистической химии примкнул и Т.Е. Ловиц, который долгое время придерживался противоположных взглядов. Окончательно антифлогистонная кислородная теория укоренилась в России лишь в начале XIX в. благодаря Я.Д. Захарову, который перевел на русский язык книгу X. Гиртаннера «Начальные основания химии, горючее существо опровергающей».
C момента создания самостоятельной кафедры химии в Московском университете (1804 г.) преподавание общего лекционного курса профессором Ф.Ф. Рейсом было построено на основе кислородной теории.
Среди русских ученых, кто не только встал на позиции кислородной теории Лавуазье, но и стремился экспериментально подтвердить ее основные положения, необходимо отметить профессора физики Петербургской медико-хирургической академии Василия Владимировича Петрова. Он осуществил большое количество физико-химических опытов по горению бескислородных и кислородосодержащих веществ на воздухе, в вакууме, а также в атмосфере различных газов. Общий результат своих многочисленных экспериментов В.В. Петров сформулировал так: «Где находится кислотворный газ, или по крайней мере основание его … там только и может происходить горение, при помощи такой температуры, которая способна для произведения новых простых и сложных веществ, какие могут быть между составными частями тел». Количественный анализ полученных данных позволил В.В. Петрову полностью подтвердить закон сохранения массы веществ: «По сгорании многосложных тел в безвоздушном месте остаток и произведение их должны быть точно такого же веса, каковой имели бы оные до опыта…»{162}. Результаты исследований В.В. Петрова, несомненно, способствовали распространению кислородной теории в России, а также принятию новой номенклатуры и химической терминологии (см. т. 1, глава 6, п. 6.7). В разработке новой русской химической терминологии непосредственное участие принимали В.М. Севергин, Я.Д. Захаров и А.И. Шерер.
Чтобы быть истинно полезным в то время, ученый должен был быть не столько служителем чистой науки, сколько поборником просвещения вообще. Особую роль в этом благородном деле сыграли научные и научно-литературные журналы.
В 1804 г. Петербургская Академия наук приступила к изданию «Технологического журнала», главным редактором которого стал В.М. Севергин. 1825 г. датируется выход в свет «Горного журнала», который многие годы публиковал работы русских ученых по проблемам геологии и горного дела. Химический отдел журнала был посвящен актуальным проблемам аналитической и неорганической химии.
Титульный лист «Технологического журнала»
Титульный лист «Горного журнала»
В 1828–1832 гг. профессор Московского университета Александр Александрович Иовскийиздавал журнал «Вестник естественных наук и медицины», в котором публиковались статьи, посвященные истории естествознания, рефераты некоторых сочинений по медицине, биологии, химии, печатались биографические сведения о русских и иностранных ученых. Необходимо отметить, что и прогрессивные литературно-общественные журналы, такие как «Отечественные записки» (издавался с 1818 г.), «Современник» (издавался с 1836 г.) активно участвовали в пропаганде естественнонаучных знаний, чем оказали определенное влияние на духовное развитие поколения 1820–1830-х годов.
В первой четверти XIX столетия в России начинают появляться отечественные учебники и руководства по химии, написанные на русском языке. До этого момента многие русские химики еще не имели достаточного лекционного и лабораторного опыта, чтобы обобщить его в оригинальных учебных руководствах по этому предмету. Поэтому преподавание химии вели преимущественно на основе переводных учебников зарубежных авторов.
В 1808 г. академик Александр Иванович Шерер издал основанный на кислородной теории Лавуазье и новой системе номенклатуры химических соединений первый русский двухтомный учебник по химии «Руководство к преподаванию химии», предназначенный, главным образом, для подготовки учителей, врачей и горных чиновников. Основным достоинством этой книги явилось подробное описание многих химических опытов.
В 1813–1817 гг. профессор химии Харьковского университета Ф.М. Гизе издает пятитомное энциклопедическое руководство «Всеобщая химия для учащих и учащихся». Для России того времени оно явилось уникальным произведением, впервые познакомившим отечественного читателя с новейшими открытиями и теориями в химии. Эта книга был написана с привлечением атомистических концепций Дж. Дальтона, в ней излагались законы Ж.Л. Пруста, И.В. Рихтера, основные положения электрохимических представлений Г. Дэви и И.Я. Берцелиуса (см. т. 1, глава 8). Она знакомила читателя со всей суммой химических знаний, накопленных к тому времени.
Один из талантливейших профессоров Московского университета А.А. Иовский также обогатил собрание учебных пособий по химии того времени. В 1822 г. он опубликовал книгу «Начальные основания химии, изданные сообразно новейшим открытиям». Однако, как показало время, автор не был вполне удовлетворен содержанием этого учебника. Поэтому после скрупулезного анализа новейших экспериментальных данных и теоретических воззрений А.А. Иовский переиздал свое пособие в 1827 г. Второе издание было написано на основе атомистического учения Дж. Дальтона с использованием химической номенклатуры, разработанной самим автором.
Особое место среди работ А.А. Иовского по химии занимает его книга «Химические уравнения с описанием различных способов определять количественное содержание химических веществ», изданная в 1827 г. В ней были приведены химические формулы известных к тому времени веществ с их латинскими названиями. В своей книге профессор Московского университета подробно изложил основы атомистического учения, привел значения атомных масс элементов и показал преимущество формул Й.Я. Берцелиуса перед знаками Дж. Дальтона{163}.
Практически одновременно с книгой А.А. Иовского вышло в свет учебное пособие по теоретической химии профессора Дерптского университета Г.В. Озанна, которое интересно для исторического обзора прежде всего тем, что в нем были впервые применены уравнения для выражения сути химических реакций и приведены примеры стехиометрических расчетов по этим уравнениям.
В 30-х годах XIX века в России появился учебник химии, в котором достаточно полно были отражены последние достижения науки и изложены факты и теории в компактной и доступной форме. Таким учебником стала книга «Основания чистой химии», написанная в 1831 г. выдающимся российским ученым Германом Ивановичем Гессом.
После окончания гимназии в 1822 г. Г.И. Гесс поступил на медицинский факультет Дерптского университета, хотя в процессе обучения больше всего увлекался не чистой медициной, а сопутствующими дисциплинами. Под руководством Г.В. Озанна молодой ученый занимался в лаборатории химическим анализом. Уже хорошо подготовленным химиком-аналитиком Гесс на последнем курсе университета начал работать самостоятельно. В 1825 г. Г.И. Гесс защитил диссертацию и получил степень доктора медицины. Как особо одаренный и талантливый молодой ученый, Г.И. Гесс был направлен в заграничную научную командировку. В течение четырех месяцев он работал в стокгольмской лаборатории Й.Я. Берцелиуса, который дал молодому ученому блистательный отзыв. Научные контакты двух химиков, о чем свидетельствуют письма, хранящиеся в личном архиве Берцелиуса, продолжались практически до самой смерти шведского ученого. В 1828 г. Г.И. Гесс был избран адъюнктом, а в 1834 г. — ординарным академиком Петербургской Академии наук.
Когда Г.И. Гесс начал писать свой учебник, перед ним встал вопрос, в какой последовательности разместить химические элементы.
Размышляя над этой проблемой, Гесс пришел к выводу, что между отдельными элементами существует аналогия, поэтому их необходимо рассматривать друг за другом. Вся книга Г.И. Гесса пронизана атомистической теорией.
Титульный лист учебника Г.И. Гесса «Основания чистой химии»
«Так называемая атомистическая теория, — писал автор, — не нашла особого места; это язык, которым исключительно химик ныне говорить должен»{164}. В своей книге Г.И. Гесс широко применял химические уравнения, что для того времени являлось серьезным нововведением. Анализ содержания этого учебника показывает, что Г.И. Гессу было совершенно чуждо подражание иностранным авторам. Даже будучи учеником Й.Я. Берцелиуса, русский ученый не всегда строго следовал его электрохимической теории и даже выступил с ее подробным критическим разбором. Он доказывал, что порядок химических знаков в формуле соединения зависит от электрического соотношения между соединяющимися телами. Так, на первое место необходимо ставить электроположительный элемент, а после него — электроотрицательный. По мнению Гесса, следует писать:
но не
В качестве иллюстрации атомистических уравнений Гесса можно привести реакцию получения аммиака из хлористого аммония и оксида кальция:
Первоначально, до 1840 г. (1–4-е изд.) Гесс использовал атомные массы элементов Й.Я. Берцелиуса, содержащиеся в его знаменитой таблице 1826 г. (см. т. 1, глава 8, и. 8.11), однако в седьмом издании привел соединительные массы Л. Гмелина.
Кроме того, во всех изданиях своей книги на протяжении 1831–1849 гг. Г.И. Гесс стремился осветить роль русских ученых в процессе эволюции химических знаний. Он отмечал позитивное влияние на развитие химии отечественных ученых: Т.Е. Ловица, К.Г. Кирхгофа и А.А. Воскресенского.
Учебник Г.И. Гесса был написан искусной рукой, и в этом многие скоро убедились. Каждое новое издание автор исправлял, пополняя теоретическими и фактическими данными. Г.И. Гесс постоянно стремился к тому, чтобы его книга «была сколь можно полною» именно в отношении к «новейшим открытиям». Вплоть до выхода в свет «Основ химии» Д.И. Менделеева учебник Г.И. Гесса оставался основным руководством по химии в учебных заведениях России. Как писал Д.И. Менделеев, по книге Г.И. Гесса «начало учиться все современное поколение русских химиков»{165}.
В 1836 г. Г.И. Гесс совместно с другими петербургскими профессорами С.Я. Нечаевым, М.Ф. Соловьевым и П.Г. Соболевским издал «Краткий обзор химического именословия», посвященный разработке русской химической номенклатуры. Из 54 элементов, известных к тому времени, почти все именовались современными названиями, за исключением Se, Cr, Zr и К.