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 атомов — 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 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 успехах 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 росте 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 все они становятся предметом иссле­дований. Вызывают интерес и получа­ют практическое применение еди­ницы, но ведь завтра могут привлечь внимание другие. Для прочих естест­венных наук такой феномен не харак­терен. Как гласит классическое опре­деление, химия — это наука, которая изучает вещества и их превращения. Сюда бы следовало добавить: не толь­ко изучает, но и постоянно получает новые, ранее неизвестные.

Часто говорят, что химия создаёт «вторую природу». Действительно, количество синтезированных соеди­нений значительно превосходит чис­ло веществ, даруемых человеку при­родой. Но создавая «вторую природу», химия наносит удар по «первой». За­грязнение окружающей среды приоб­рело глобальный масштаб. Сотнями миллионов тонн измеряется выброс различных химических веществ, гу­бительных для всего живого...

На протяжении столетий химия продвигалась вперёд путём проб и ошибок. Даже в XIX в. большинство химических соединений было синте­зировано или выделено из природ­ного сырья в значительной степени случайно — подобно тому как до разработки Д. И. Менделеевым пери­одической системы делом случая были открытия новых химических элементов. Получая те или иные ре­зультаты, химики часто не могли толком объяснить, как и почему они их получили.

В науке господствовал Случай. Этот своенравный господин скло­нен подчиняться одной лишь теории. По крайней мере, она ставит его в оп­ределённые рамки. Научная теория позволяет не только объяснять, но и предвидеть. И когда появились теории, заключавшие в себе возможности прогнозирования, химия начала переход из разряда наук эмпирических в разряд наук точных.





Словесная «вязь» в химических статьях всё чаще прерывалась «узорами» математических формул и уравнений. Они заметно экономили время исследовате­лей. Вместо десятков экспериментов часто хватало одного-двух.



Знамение времени: химик сегодня должен знать высшую математику Современная химия опирается на мощный теоретический аппарат И сам термин «теоретическая хи­мия» служит заглавием многих специ­альных книг. Современная химия — наука, в которой экспериментальные результаты опираются на теорию.