Диалектика природы и естествознания

Рассмотренные выше причины, вызвавшие развитие и дифференциацию объекта химии, не исчерпывают всех факторов, определяющих структуру этой науки. Последняя обусловливается воздействием наук о жизни и наук о Земле как непосредственно, так и через практические или промышленные запросы, сочетающиеся с влиянием внутренних факторов.

Внутренние факторы, стимулирующие процесс формирования химии, достаточно сложны. Они начали обнаруживаться тогда, когда химия достигла высокого уровня развития и накопила большой фактический материал. В их основе лежит взаимодействие химии с другими отраслями естествознания, прежде всего с физикой. Хотя исторически химия долгое время считалась отраслью, близкой к биологии, тем не менее именно введение физических понятий и исследование физических параметров формировало теорию химии.

В первую очередь это относится к исследованию двух основных механических параметров вещества — веса и объема. Исследование веса привело к формулировке и экспериментальному обоснованию понятия химического элемента. Действительно, после разработки основ механической картины мира понятие массы и веса открыло возможности для количественного изучения химических превращений. Исследования веса как меры количества материи позволяли прямо устанавливать факт протекания процесса разложения вещества. На основе этого и в результате открытия возможности экспериментального обнаружения газообразных состояний удалось проследить процесс разложения на составные части важнейших веществ природы. При этом были установлены реальные пределы такого разложения — химические элементы или «начала». К концу XVIII в. благодаря трудам М. В. Ломоносова, А. Лавуазье, Дж. Пристли был составлен список этих элементов, включавший несколько десятков наименований.

Химический элемент как эмпирический предел анализа получил теоретическое обоснование в атомистике Дж. Дальтона. Хотя атомистические представления появились в науке еще в эпоху античности, тем не менее только атомистика начала XIX в. позволила подойти к конкретной числовой характеристике веса атома. Он определялся экспериментально на основе химического анализа.

В отличие от веса другой важнейший физический параметр — объем был введен в химию позднее. Это связано со спецификой взаимодействия ньютонианской и картезианской традиций в естествознании. Атомистика Дальтона, построенная на использовании веса и массы, представляла собой продолжение ньютонианской традиции, оставляя в стороне факторы, связанные с объемными или вообще пространственными характеристиками вещества. Такое ограничение было исторически необходимым. Однако уже в первой половине XIX в. открылась возможность использования данных об объеме прежде всего для изучения газообразных тел. Эти данные оказались важными для формирования второго (после атома) фундаментального микроскопического понятия химии — понятия о молекуле.

Атомно-молекулярная теория составила базис теоретической концепции химии. На ее основе происходило дальнейшее развитие теоретических основ химии. Понятие о молекуле связано с пониманием природы химического взаимодействия. Подход к молекуле как системе взаимодействующих атомов, образующих единство, позволил точнее сформулировать еще одно важное понятие — химическое соединение. Дальнейшее развитие внутренней логики химии шло по пути выяснения соотношений между отдельными химическими соединениями и элементами. На этом пути обнаружилась особенность объекта химии, отличающая его от объекта других наук о природе, в том числе и биологии.

В первую очередь это удалось выяснить на примере органических соединений. Успехи органического синтеза, в том числе получение тех веществ, которые возникли в процессе жизнедеятельности организмов, поставили вопрос о классификации химических соединений. Действительно, если органические вещества могут быть синтезированы искусственно из неорганических, то принципы биологической классификации к ним неприменимы (например, нельзя делить вещества на растительные и животные). В частности, детальный анализ взаимных переходов и состава большого числа органических соединений показал, что система их отношений коренным образом отличается от таковой в живой природе.