Химия — просто

Эмиль Фишер

Общее утверждение, что все процессы в организме человека — это химические реакции и их можно провести в пробирках, высказывалось давно. Но опытного подтверждения этим идеям пока не было. Также высказывались предположения, что методами чистой химии можно решить вопросы жизни и смерти.

Огромное значение исследований Эмиля Фишера и его учеников заключается в том, что они положили начало изучению важнейших классов веществ, играющих первостепенную роль в жизни организмов. Первые из этих исследований касались видового разнообразия сахаров. Получив все виды естественных и искусственных сахаров, Фишер принялся за исследование белковых тел — «кирпичиков», из которых построена живая клетка.

К развитию физиологической химии приложил руку и польский учёный Маркелло Ненцкий. Под руководством Байера он ознакомился с методами органической химии, а затем исследовал химические явления, которые непрерывно протекают в животных организмах и, в совокупности, составляют то, что мы называем жизнью.

В 1890 году в Санкт-Петербурге был открыт Императорский Институт экспериментальной медицины, куда Ненцкий был приглашён в качестве руководителя химического отделения. Институт был оборудован по последнему слову техники, что, собственно, и побудило Ненцкого принять приглашение, променяв Швейцарию на Петербург.

Императорский Институт экспериментальной медицины

Императорский Институт экспериментальной медицины

Однако чтобы описать достижения органической химии и уровень её влияния на все сферы жизни людей, не хватит не то что этой главы — не хватит даже десятитомника.

Главное, просто понять и запомнить: с тех пор как органическая химия вошла в нашу жизнь, её позиции с каждым днём всё больше укрепляются.

Глава 9. Физика или химия

Наряду с органической химией в конце XIX века развилась и выдвинулась на первый план новая отрасль химии — химия физическая. Физика, двигаясь семимильными шагами, открыв явления магнетизма, законы сохранения массы и энергии и т. д., стала оказывать на химию всё большее влияние. Учёные всё чаще стали применять результаты физики к решению химических вопросов, и в итоге это послужило развитию нового направления в химии.

Так, например, немецкий химик Роберт Бунзен утверждал: «Химик, который не есть также физик, есть ничто». А первым толчком к развитию физической химии послужили открытия голландского химика Вант-Гоффа.

Якоб Генрих Вант-Гофф (1852–1911) родился в Роттердаме. После школы поступил в политехнический институт и за два года освоил там трёхлетний курс, получив степень технолога. Затем он стал слушателем Лейденского университета, но там возникли трудности: Якоб со школы не любил и не знал ни латинского, ни греческого языков. Поэтому он перешёл в Боннский университет, где в то время развивал свои гениальные идеи уже известный нам Ф. Кекуле. Вдохновившись работами профессора, Вант — Гофф разработал ставшую знаменитой теорию о пространственном расположении атомов.

Якоб Генрих Вант-Гофф

И действительно, до этого мы видели, что сначала учёные пришли к мысли, что все вещества состоят из атомов. Затем они начали размышлять о том, что эти атомы должны быть как — то связаны друг с другом и что порядок связи между этими атомами должен влиять на свойства вещества. Когда все их предположения были подтверждены экспериментально, настала пора задуматься о расположении атомов в пространстве. Уже было известно, что атомы в молекуле, состоящей из трёх и более атомов, могут располагаться не в одной плоскости, а в разных.

Здесь, чтобы тебе было понятнее, поясню на игровом примере. Помнишь игру про Марио на старой игровой приставке «Денди»? Это была 2D-игра, в ней все фигуры и элементы выглядели плоскими. А теперь вспомни любую современную SD-игру. В ней все элементы — объёмные! Разница, как говорится, налицо.

Так и с молекулами. Если они состоят более чем из трёх атомов, то эти атомы могут лежать в разных плоскостях. Но тут придётся вспомнить одно из правил геометрии, точнее стереометрии: через три любые точки можно провести только одну плоскость. Когда же появляется четвёртая точка, то она может как лежать в этой же плоско сти, так и не лежать в ней. На самом деле я давно заметил: химия легко даётся тем, у кого хорошо развито пространственное мышление, и тем, кто дружит с геометрией. Если же кто — то плохо понимает химию, то у него, скорее всего, проблемы именно с пространственным мышлением. Либо он просто лентяй.

Однако вернёмся к химикам XIX века. Итак, Кекуле привнёс в химию «структурную теорию», а Вант-Гофф — углубил её. На основе своей теории он провёл ряд опытов и открыл оптические изомеры, у которых структура молекул одинакова, но при этом одна молекула является зеркальным отражением другой молекулы.