Юстус фон Лібіх – біографія. Теорія радикалів

Йшов звичайний урок у Дармштадтською гімназії. У класі стояла тиша. І раптом над партою, за якою сидів Юстус Лібіх, здійнялося полум’я. Можна уявити, яка виникла паніка! Винуватцеві такого «досвіду» довелося незабаром покинути гімназію. Батько віддав його на навчання до аптекаря. Але і на новому місці юний хімік не припиняв експериментів з вибуховими речовинами: під час одного з них навіть зірвало дах з мансарди.

Лібіха цікавили не тільки експерименти: він із захопленням читав твори великих хіміків і фізиків минулого — Василя Валентина, Р. Шталя, П. Макера, Р. Кавендіша та інших.

Коротка біографія Юстуса фон Лібіха

Народився Лібіх у 1803 р. в Дармштадті в сім’ї аптекаря. Навчався в Боннському і Эрлангенском університетах, потім виїхав до Парижа, де працював у прославлених хіміків Л. Тенара і Ж. Гей-Люссака. В Німеччину Лібіх повернувся відомим хіміком. У 21 рік він став професором Гиссенского університету. З 1860 р. Лібіх — президент Баварської Академії наук.

Лібіх, як і його друг Фрідріх Велер, був прекрасним викладачем; його лекції приваблювали не тільки хіміків, а й студентів інших спеціальностей. Він ввів у практику вищої школи лабораторні заняття і широко заохочував інтерес до наукових досліджень. Особливо відзначилися студентам в урочистій обстановці Лібіх вручав ніж з платиновим клинком. У нього навчалися і працювали такі згодом відомі хіміки, як А. Гофман, А. Кекуле, Е. Эрленмейер, А. Вюрц, Ш. Жерар, Р. Копп, А. А. Воскресенський, Н.Н. Зінін та інші.

ecf642a7d169d29377697b9047a99b85 Юстус фон Лібіх   біографія. Теорія радикалів

Творча діяльність

Лібіх був відмінним популяризатором науки, свідчення тому — його «Листи про хімії» (1844). Він створив журнал «Аннали фармації» (1832), перейменований у 1839 р. в «Аннали хімії і фармації», а після смерті вченого — «Либиховские аннали хімії». Друкуватися в цьому журналі вважається великою честю.

Творча діяльність Лібіха надзвичайно багатогранна (це відкриття і синтези нових речовин, удосконалення методики органічного аналізу, організація виробництва рідкого скла; він по праву вважається основоположником агрохімії…). Ми зупинимося лише на створеній Лібіхом теорії радикалів, яка відіграла важливу роль у розвитку органічної хімії.

272ea7a1e818c8a6948e796125d4cb99 Юстус фон Лібіх   біографія. Теорія радикалів

Теорія этерина

Першою загальною теорією органічної хімії стала, по суті, теорія этерина, висунута в кінці 20-х років французами Ж. Дюма та П. Булеем (этерином в той час називали етилен, інакше — «двууглеродистый водень», «маслородный газ»). Вони вважали, що етилен є складовою частиною загальної спирту і ефіру і в цьому відношенні нагадує аміак в солях амонію.

Таким чином, теорія этерина дозволяла розглядати з єдиної точки зору різні органічні речовини (ефіри і спирти). Крім того, вона показувала, що склад органічних сполук, як і неорганічних, теж підпорядковується певним закономірностям.

Теорія этерина не отримала експериментального підтвердження і проіснувала недовго. Вже в 1832 р. була опублікована стаття Ю. Лібіха і Ф. Велера «Дослідження радикала бензойної кислоти», яка поклала початок нової теорії — теорії радикалів.

Теорія радикалів

Поняття про радикалі як про групу атомів ввів у хімію Лавуазьє. Стосовно до органічної хімії цим поняттям користувалися (і поглибили його) Берцеліус і особливо Лібіх і Велер.

Вивчаючи «горькоминдальное масло» (як тоді називали бензальдегід С6Н5СНО), німецькі хіміки встановили, що в присутності водного розчину лугу це з’єднання переходить в бензойну кислоту, а при дії на нього галогенами (хлором або бромом) виходить хлористий або бромистий бензоїл. При цьому було виявлено, що у всіх реакціях група С7Н50 переходить з однієї речовини в іншу без зміни:

  • С7Н5ОН -бензальдегід,
  • C7H5OCl-хлористий бензоїл,
  • C7H5OBr-бромистий бензоїл,
  • C7H5ONH2 -бензамід.

Берцеліус вважав, що відкриття німецьких хіміків «можна розглядати як початок нової епохи в рослинній хімії».

Відкритий радикал-групу атомів, що залишається при реакціях незмінною, Лібіх і Велер назвали бензоилом. Тоді ж Берцеліус припустив, що основою етилового спирту повинен бути радикал С2Н6, а основою ефіру — радикал С4Н10.

Через два роки Лібіх виступив зі статтею «Про будову ефіру та його сполук». У ній він поширив теорію радикалів і на ефіри. «Цей погляд не є лише думкою,— писав Лібіх у висновку статті, — це незаперечний факт, і не можна зупинитися на іншій теорії без того, щоб не впасти в помилки і хибні висновки».

У 1835 р. Ж. Дюма і Є. Пелиго встановили, що до складу метилового та етилового спиртів і їх ефірів входить група СН2. Загальну для всіх цих сполук групи вони запропонували назвати метилен.

Результати цієї роботи, здавалося, вкладалися в рамки теорії радикалів.

Що ж розуміли в той час під радикалом? Ось як пояснював це сам Лібіх на прикладі радикала ціану:

«…він є неизменяющейся складовою частиною в ряді сполук; … заміщується іншими простими тілами; …в його з’єднаннях з простим тілом останнє може бути виділено і заміщено еквівалентами інших простих тіл…».

Разом з тим вже були відомі факти спростовували представлення про радикалів як про групи, які переходять без зміни з однієї сполуки в інше. У 1821 р. М. Фарадей, діючи на хлористий етилен (дихлоретан С2Н4Cl2) хлором, отримав гексахлорэтан (С2Cl6)-з’єднання, в якому всі атоми водню були заміщені хлором, т. е. рівні об’єми водню поступилися місцем рівним обсягами хлору. Ще раніше Ж. Гей-Люссак виявив, що водень у синильної кислоти повністю витісняється хлором; при цьому утворюється хлористий ціан (CNCl). У 1822 р. французький хімік Р. Серюллас отримав йодоформ (CHI3)-похідне метану, в якому водень майже повністю заміщений йодом. Теорія радикалів не пояснювала і того факту, що 1 об’єм хлору заміщує 1 об’єм водню в бензальдегиде, як це спостерігали Лібіх і Велер (1832).

Всі ці факти, що суперечать теорії радикалів, не були пояснені поки ними не зайнявся Жан Батист Дюма.