Извечные загадки науки, стр. 34

она хороша, то тот факт, что она долгое время и многими прини-

малась за фальшивую, не заставит меня отвергнуть

ее. Если же я нахожу, что она фальшивая, то ни изоб-

ражение и подпись монарха, ни возраст ее, ни число

рук, через которые она прошла, не заставят меня при-

нять ее, и отрицательный результат от одной пробы, которой я сам подверг ее, будет иметь для меня го-

раздо большее значение, уем все те обманчивые ве-

щи, которые я только что назвал и которые доказыва-

ли бы, что она фальшивая»`.

Попробуем и мы на своем .опробирном камне» ис-

пытать, в самом ли деле верно утверждение, что

в природе не существует вещества СН2 в свободном

виде. Оно уже наперед не может не вызывать боль-

шого сомнения, поскольку группа СН2 слишком рас-

пространена в органиуеском мире, часто образуя

весьма длинные цепи молекул различных органиуес-

ких веществ.

Для лучшего понимания сказанного обратимся

к следующему любопытному обстоятельству. В орга-

нической химии углеводороды классифицируют

в соответствии с двумя так называемыми гомологи-

ческими рядами: предельными углеводородами и не-

предельными. Гомологическим рядом называют та-

кой ряд органиуеских соединений, все члены которо-

го обладают сходными химическими свойствами

и сходным строением, причем каждый последующий

член ряда отличается от предыдущего именно на

группу СН2- На последнее обстоятельство обращаю

особое внимание.

Формулы рассматриваемых рядов углеводородов

в порядке возрастающего числа атомов углерода в их

молекулах выглядят так:

Цит. по: Рамсей-Оствалвд. Изисroрии химии. Спб.,1909, с. 66.

149

Предельные углеводорды:

СН4, С2Н6, С3Н8, С4Н10 и т.д.

метан этан пропан бутан

Непредельные углеводороды:

С2Н4 С3Н6, С4Н8 и т.д.

этилен пропилен бутилен

В ряду непредельных углеводородов сразу же бро-

сается в глаза явная аномалия, а именно: отсутствует

первый член, соответствующий метану предельного

ряда. Во всем же остальном принцип, согласно кото-

рому каждый последующий член ряда образуется

прибавлением к предыдущему группы СН2, сохраня-

ется для обоих рядов.

Все вещества обоих рядов существуют в природе, но в природе, как нам говорят ученые, по неизвестным

причинам, отсутствует сама разность, то есть группа

СН2, которую по аналогии с метаном предельного ряда

можно было бы назвать «метиленом». По каким же

причинам не было обнаружено это соединение? В дан-

ном случае их может быть две. Первая причина: груп-

па С Н z действительно не существует в природе; вторая

причина: она существует, но ее свойства таковы, что ее

весьма трудно определить. Что группы СН2 нет в при-

роде в качестве самостоятельного вещества, в это не-

возможно поверить; против такого предположения

восстаетразум и интуиция. Однако, надо заметить, что

данное вещество не очень-то искали. Его объявили не-

существующим, исходя главным образом из теорети-

ческих соображений. Объясняется это следующим об-

разом: углерод есть четырехвалентный элемент. Каж-

дый атом углерода имеет четыре единицы валентнос-

ти, за счет которых он может присоединять к себе дру-

гие атомы или атомные группы. Водород же однова-

лентен. Следовательно, атом углерода может присое-

150

ИЗВЕЧНЫЕ ЗАГАДКИ НАУКИ

динить к себе четыре атома водорода. В этом случае

все его валентные связи становятся насыщенными до

предела. Исходя из этого, метан - первый член пре-

дельного ряда, схематически можно изобразить так: Н

Н-С-Н

У непредельных углеводородов в молекулах, со-

гласно теории, имеются двойные или тройные связи

между атомами углерода. К примеру, этилен схема-

тически выглядит так:

Н Н

| |

С= С

| |

Н Н

Таким образом, и тут все валентные связи углеро-

да оказываются при деле, что и обеспечивает, соглас-

но теории, возможность его самостоятельного суще-

ствования.

Другое дело группа СН2. Если представить его

в свободном состоянии, то это выглядело бы, соглас-

но тем же существующим представлениям, так: Н

Такая картина не укладывается в рамки теории, поскольку углерод в этом случае сохраняет две сво-

бодные незаполненные валентные связи, а это уже не

укладывается в теорию, и потому группе решительно

отказано в самостоятельном существовании.

151

Но это в теории. Мы уже убедились в том, что те-

ория далеко не всегда дает адекватную картину дей-

ствительности. Но попробуем вопреки теории сде-

лать предположение, что такое соединение не только

возможно, но и возможно именно как соединение

весьма прочное и устойчивое в химическом отноше-

нии. Это может иметь место либо вследствие симме-

трии молекулы, либо потому, что молекула СН2 су-

ществует в сдвоенном, строенном и проч. состоянии

(допускается же теорией существование молекул во-

ды в множественной связи), либо как бесконечно за-

мкнутая цепь из произвольного числа групп). Имеет-

ся же окись углерода СО, где углерод двухвалентен; допускается же существование окиси азота 1V0, где, вопреки теории, азот двухвалентен. Принимая же во

внимание широкое распространение группы СН2

в органических соединениях, а также принципиаль-

ную возможность ее существования в свободном со-

стоянии, можно считать, что она действительно су-

ществует именно в таком состоянии.

Но предположим, что эта группа в самом деле су-

ществует в природе. Тогда естественно признать, что

она не обнаружена потому, что обладает такими свой-

ствами, которые весьма затрудняют ее обнаружение.

Если это так, то с известной долей уверенности уже

априорно можно попробовать определить ее основ-

ные физические свойства. Надо полагать, что это ве-

щество должно, скорее всего, представлять собой газ, который бесцветен, не имеет запаха, химически неак-

тивен, в воде нерастворим, то есть, иными словами, обладает такими свойствами, которые делают его

практически незаметным и трудно определимым.

В этой связи посмотрим, какими свойствами обла-

дает азот. Кстати, ученым, установившим, что воздух

состоит из смеси двух газов - азота и кислорода, был

все тот же Лавуазье. Так вот, чистый азот - это бес-

цветный газ, не имеющий запаха, мало растворим

152

в воде, в химическом отношении весьма инертен.

При обычной температуре он почти неспособен всту-

пать в соединения (уже по этим причинам совершен-

но несостоятельны были предположения Дэви, что

в его опытах по «разложению» воды образование

азотной кислоты было якобы обязано азоту воздуха).

Азот не поддерживает дыхания, за что и получил

свое название - «нежизненный» (от греч. а - отрица-

тельная частица и оо - живой).

Как мы видим, свойства азота весьма близки к пред-

полагаемым свойствам группы СН2 Для сравнения

возьмем еще первый член roмологическоro ряда пре-

дельных углеводородов метан - СН4, наиболее близ-

кий по составу к группе СН2. Так вот, метан - легкий

горючий газ, не имеющий запаха и почти нераствори-

мый в воде. При обычных условиях метан реагирует

только с фтором и хлором. Как видно из свойств мета-

на, он во многих отношениях похож и на азот и на СН2.

бгличаясь от этой группы на два атома водорода, он

приобретает большую легкость и roрючесть.

На основании вышеприведенных фактов, можно

сделать следующий предварительный вывод: то, что

на самом деле является молекулярной группой СН2, было в свое время