Извечные загадки науки, стр. 30

за-

висимости от продолжительности опытов, а именно: чем продолжительнее они были, тем больше образо-

вывалось кислоты и щелочи и тем сильнее была их

концентрация.

   В опытах Дзви по электролизу различных раство-

ров солей получалась аналогичная картина: у анода

шло образование кислоты с выделением кислорода, у катода - образование щелочи с выделением водо-

рода или чистого аммиака. Сами эти процессы долж-

ны были бы подтолкнуть по аналогии к выводам от-

носительно общих закономерности, относящихся

к процессу электролиза. Ведь хорошо известно, что

при электролизе различных веществ у электродов

    См. Дэви Г. О некоторых химических действиях электри-

чества. М.-Л., 1933.

                          131

происходят окислительно-восстановительные про-

цессы, но отнюдь не простое разложение веществ.

Более того, только при наличии окислительно-вос-

становительного процесса может идти и сам электро-

лиз. При этом реакция окисления происходит у од-

ного электрода, а реакция восстановления у другого.

Поэтому было бы самой грубой ошибкой рассматри-

вать электролиз как простой процесс разложения ве-

ществ на составляющие их элементы, будь то вода, соль или кислота. Окисление у одного полюса проис-

ходит при одновременном восстановлении у другого, и наоборот. Зги положения суть святая святых элек-

трохимических процессов, полностью согласующих-

ся со вторым началом термодинамики. действитель-

но, если мы возьмем приведенные выше примеры

с электролизом солей, то легко видеть, что у анода

происходила реакция восстановления с выделением

кислорода (продуктом этой реакции, скапливаю-

щимся у анода, во всех случаях выступала какая-ни-

будь кислота). ц катода происходила реакция окис-

ления с выделением водорода или металла (продук-

том этой реакции, скапливающимся у катода, всегда

была какая-нибудь щелочь).

  Естественно, казалось бы, распространить ту же

закономерность и на воду: вода как химическое веще-

ство, обладающее во многих отношениях кислотными

свойствами, в принципе не может служить в данном

случае исключением и просто разваливаться, подобно

какой-нибудь механической смеси, на составляющие

его части там, где все остальные вещества претерпева-

ют сложные окислительно-восстановительные про-

цессы. Поэтому уже априорно можно было бы ожи-

дать при электролизе воды образования кислоты

и щелочи у соответствующих электродов. Вопрос

только в том - какой кислоты и какой щелочи?

  Но именно эта совершенно очевидная вещь отвер-

галась. Мысль о ней не допускалась или ею попросту

                  132

пренебрегали. Притом делали зто не какие-то диле-

танты, а профессионалы высокого класса. Для них, сдается, каким-то символом веры, своего рода «свя-

щенной коровой» стал факт, что вода состоит из двух

элементов - водорода и кислорода, и они направляли

все свои недюжинные способности именно на под-

тверэКдение данного факта, но отнюдь не на проверку

его истинности. То, что оба газа выделялись при эле-

ктролизе, хотя и у разных электродов, как бы под-

тверждало эту веру, даже вопреки всем законам элек-

тролиза и термодинамики. При этом никого нисколь-

ко не смущало, что вода вот так легко может разде-

ляться на составные части, будто два склеенных кус-

ка дерева, опущенных в воду.

 Однако вновь обратимся к опытам Дзви, и, преж-

де всего, к тем из них, которыми, как ему казалось, окончательно <устранялисы> всякие сомнения отно-

сительно состава воды. Для того чтобы избежать вся-

ких побочных влияний, Дзви провел ряд опытов в зо-

лотых сосудах с хорошо очищенной водой. На протя-

жении четырнадцати часов, в течение которых про-

должался опыт, количество кислоты в анодном сосу-

де постоянно возрастало. Дзви обнаружил, что она

по своим свойствам ничем не отличалась от азотной

кислоты (на зто я обращаю специальное внимание), которая точно таким же образом образовывалась

в опытах, проводимых им прежде в стеклянных сосу-

дах. В катодном же сосуде образовывалась летучая

щелочь, количество которой скоро доходило до опре-

деленного предела. Она обнаруживала свойство ам-

миака (на зто я снова обращаю внимание, так как ам-

миак также является азотосодержащим веществом, формула которого NH3).

 Дэви повторил свой опыт и продолжал его без пе-

рерыва трое суток. К концу этого времени, как он сам

свидетельствует, вода в сосудах была разложена

и выпарилась больше чем на половину своего перво-

           133

начального объема. В результате, в анодном сосуде

образовалась сильная азотная кислота, количество

же щелочи оставалось примерно на том же уровне, как и в предыдущем опыте. Дэви посчитал, что по-

следнее было связано с ее постоянным испарением.

 Не видя каких-либо явных источников появле-

ния в опытах азота, Дэви предположил, что образо-

вание азотной кислоты было обязано соединению

водорода и кислорода в момент их выделения с азо-

том воздуха, растворенным в воде. Для подтвержде-

ния своей догадки, он проделал тот же опыт под ко-

локолом воздушного насоса, из которого он выкачал

воздух (как он пишет сам: осталась лишь 1/64 его

первоначального объема). В итоге получились сле-

дующие обнадеживающие для него результаты: в ка-

тодном сосуде вода вовсе не обнаруживала присут-

ствия щелочи, в анодном сосуде лакмусовая бумаж-

ка слабо окрасилась в красный цвет, что свидетель-

ствовало об образовании там небольшого количест-

ва кислоты. Казалось, его догадка подтверждалась.

Чтобы уже окончательно убедиться в своей правоте, Дэви еще раз повторил свой опыт под колоколом, но теперь уже в атмосфере чистого водорода.

При этом для большей чистоты опыта он дважды на-

полнял колокол водородом, чтобы удалить всякие

остатки воздуха. Итоги опыта превзошли все ожида-

ния: ни в одном из сосудов не было обнаружено да-

же следов щелочи и кислоты. Зги опыты не остави-

ли у Дэви никаких сомнений в том, что образование

кислоты и щелочи у электродов - явление случай-

ное и не связано с химическим составом воды, а обя-

зано лишь присутствию воздуха, в котором, как изве-

стно, содержится азот. Они убедили не только Дэви, но и многие поколения химиков после него. После

этих опытов было уже как бы неприлично возвра-

щаться вновь к вопросу о химическом составе воды -

всем все стало ясно.

           134

  Такой крупный химик как В. Оствальд, оценивая

значение опытов дэви, писал, что они подтвердили

пот факт, что вода состоит только из кислорода и во-

дорода, и действием электричества разлагается

именно на эти элементы, и что появление кислоты

и щелочи случайно. Тем самым, как отмечал Ост-

вальд, эти опыты лишили почвы всевозможные гипо-

тезы насует источника этих веществ и показали, что

гальванизм не создает никаких новых веществ, а только разлагает существующие, доставляя их

к тому или иному полюсу (курсив мой - Э.Л.)`.

  Поразительный вывод, если принять во внимание, что сделан он не дилетантом, а ученым-химиком

с именем! Если реакции окисления-восстановления, от которых гальванизм неотделим, тождественны

процессам простого разложения веществ на состав-

ляющие их элементы, то Оствальд прав. Но вряд ли

хоть один химик в здравом уме согласится с подоб-

ным наивным даже для времени Оствальда определе-

нием существа реакции окисления-восстановления.

  В этой связи приглядимся к опытам дэви повни-

мательнее: действительно ли в них все было так безу-

коризненно чисто и хорошо? В самом ли деле они да-

ют основания для тех выводов, которые были сдела-

ны дэви и другими? Рассмотрим опыт дэви по элек-

тролизу воды под колоколом воздушного насоса. По-

чему в этом опыте образовалось лишь небольшое ко-

личество кислоты в анодном сосуде и не было