Лотар Мейер

Попытки систематизации многочисленных известных элементов и соединений, начатые Дёберейнером, продолжили многие химики, особенно во второй половине XIX в. Б. Шанкартуа в 1862 г. расположил элементы в порядке возрастающих атомных масс по винтовой линии на поверхности цилиндра. В 1857 г. У. Одлинг опубликовал таблицу, в которой элементы были также расположены в порядке возрастания их атомных масс³⁰. В 1863-1865гг. Дж. Ньюлендс пытался установить закономерность взаимного расположения элементов³¹ - так называемый "закон октав", и на его основе опубликовал таблицу элементов.

Решающий прогресс в создании системы элементов был достигнут в 1869-1870 гг., когда Д. И. Менделеев и Лотар Мейер опубликовали независимо друг от друга таблицы химических элементов³². Так была решена проблема систематизации элементов.

Лотар Мейер (1830-1895)

Лотар Мейер работал в то время, когда Германия достигла новых успехов в капиталистическом развитии промышленности. После революции 1848-1849 гг. буржуазия стала уделять основное внимание экономике, предоставив политические вопросы аристократии и чиновничеству. Наступила эпоха быстрого роста производства. При этом достижения естественных наук приобретали большое значение. Однако наблюдалось значительное несоответствие между экономическим и политическим положением буржуазии. Возглавив руководство промышленностью и накопив значительные капиталы, буржуазия оказывала незначительное влияние на политику государства. Это двойственное положение буржуазии отразилось и на ее идеологии. Большое развитие получили в то время естественнонаучные знания, применение которых стимулировало прогресс промышленности. В основе своей естествознание базировалось тогда на материалистическом мировоззрении. В то же время, поскольку буржуазия не хотела враждовать с аристократией и королевским двором, в ее идеологии наряду с материалистическими естественнонаучными представлениями развивались и прямо противоположные взгляды. Поэтому характернейшими чертами этого времени стали догматическая натурфилософия, эклектизм во всех областях, соединенный с переоценкой эмпирического метода. В таком буржуазном обществе вырос Лотар Мейер.

Юлиус Лотар Мейер родился 19 августа 1830 г. в семье врача в маленьком городке Фареле в провинции Ольденбург. Обладая смолоду слабым здоровьем, он смог окончить среднюю школу лишь к двадцати одному году. Поэтому обучение в высшем учебном заведении он начал довольно поздно. По примеру отца Лотар Мейер стал изучать медицину³³.

В соответствии со своей склонностью к химии и знанием медицины Мейер занялся проблемами физиологии. В лабораторий Р. Бунзена в Гейдельберге Мейер изучал газовый обмен в организме человека. Результаты своих исследований ученый изложил в трудах "Газы крови" и "О действии газообразной окиси углерода на кровь". В них Мейер показал, что при дыхании кислород соединяется с гемоглобином крови: окись углерода, обладая большим сродством к гемоглобину, препятствует его соединению с кислородом. В Гейдельберге Мейер поддерживал научные контакты также с А. Кекуле, Г. Ландольтом и Ф. Ф. Бейльштейном. Это привело Мейера к решению серьезно заняться изучением химии.

В 1859 г. он защитил как диссертацию на право чтения лекций историко-критическую работу "Химические теории от Бертолле до Берцелиуса".

С 1860 г. Мейер стал заниматься главным образом той областью химии, которая впоследствии была названа физической химией³⁴. Поэтому его с полным правом можно назвать одним из основателей этого нового научного направления.

В 1860 г. Лотар Мейер, как и Д. И. Менделеев, принял участие в Международном конгрессе химиков в Карлсруэ, на котором обсуждались дефиниции - определения основных понятий химии. Ведущим докладчиком, защищавшим важнейшие положения атомно-молекулярного учения, был итальянский химик С. Канниццаро. Он наглядно показал различие между атомной массой и массой эквивалента, между понятиями "атом" и "молекула" и упорно защищал гипотезу Авогадро: в равных объемах различных идеальных газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул. Хотя это положение было сформулировано Авогадро еще в 1811 г., но даже в 1860 г. многие ученые относились к нему скептически. Дело в том, что в противоположность законам Бойля, Дальтона и Гей-Люссака, которые непосредственно отражают экспериментальные данные, предположения Авогадро о характере отношений объемов газов при реакциях можно было легко подтвердить, лишь применяя правильные формулы веществ, а не приводившиеся Авогадро не всегда последовательные их обозначения. Изучив работы Авогадро, Канниццаро смог исправить основные противоречия, содержащиеся в них. Не доверяя почте пересылку своих тезисов на итальянском языке о гипотезе Авогадро, Канниццаро лично раздал их участникам [Международного] конгресса химиков в Карлсруэ. Лотар Мейер писал об этом: "Я также получил экземпляр... Я перечитал его не раз и у себя дома; меня поразила ясность, с какой там говорится о важнейших спорных пунктах. С моих глаз спала пелена, исчезли все сомнения. Взамен появилось чувство спокойной уверенности" [31, с. 224].

Станислав Канниццаро (1826-1910); итальянский химик; разработанные им представления способствовали систематизации химических (в том числе и органических) соединений

В это время Мейер занимался главным образом вопросами структуры вещества. В 1864 г. он опубликовал работу "Современные теории химии", в которой было приведено расположение элементов по их валентности. Тем самым Мейер существенно содействовал систематизации элементов.

В 1870 г., после того как Менделеев опубликовал работу "О соотношении свойств с атомным весом элементов", в "Анналах химии и фармации" появилась статья Мейера "Природа химических элементов как функция их атомного веса". Основанием для проведенной Мейером систематизации элементов явилось предположение об отношении между атомными массами и атомными объемами, которое он изобразил в виде кривой, где атомные объемы являются периодической функцией от значений атомных масс. В статье Мейер так характеризовал эту зависимость: "Правильно определив различные атомные веса (из плотностей их соединений в газообразном состоянии или из теплоемкостей), можно в этой схеме расположить все известные до настоящего времени элементы". Содержание этого отрывка показывает, что представления Менделеева и Мейера в основе своей близки, хотя формулировка Мейера значительно осторожнее. Она оставляла простор для механистического истолкования свойств элементов тем, что все эти изменения можно объяснить различием положения элементов на кривой, и тем, что материя состоит из одинаковых мельчайших частиц. На это обстоятельство обратил внимание уже Фридрих Энгельс в "Диалектике природы" [23, с. 568]. Мейер расположил на предложенной им кривой лишь известные элементы и не применял своих результатов ни для исправления неточных значений атомных масс, ни для предсказания еще не открытых элементов. Вместе с Карлом Зейбертом Мейер в 1883 г. вновь рассчитал атомные массы всех известных элементов. После этого было легко определить молекулярные массы различных веществ, применив разработанный Виктором Мейером упрощенный метод определения плотности паров веществ. Лотар Мейер использовал полученные результаты для систематизации элементов. Однако, как и многие другие немецкие естествоиспытатели, Лотар Мейер не смог преодолеть ограниченности механистического материализма. Поэтому для него оставались скрытыми основополагающие закономерности и зависимости между составом и свойствами элементов. В отличие от Лотара Мейера Д. И. Менделеев на основании своих представлений сделал основополагающие выводы и прогнозы.

Сопоставление относительных атомных масс известных элементов в таблице, составленной Лотаром Мейером в 1864 г.

Лотар Мейер с 1866 по 1868 г. преподавал в Лесной академии в Эберсфельде, а с 1876 г. был профессором химии в университете Тюбингена. Он занимался не только вопросами чистой науки. Напротив, он проявлял живой интерес лишь к тем проблемам, от решения которых зависело не только развитие науки, но экономическое и политическое развитие страны. Об этом свидетельствуют многочисленные доклады Лотара Мейера о совершенствовании школьного образования и его выступления об объединении страны.

Лотар Мейер высоко оценивал окончательно установленное Шорлеммером положение о равноценности четырех валентностей атома углерода. До Кекуле Л. Мейер впервые предложил центрическую формулу бензола с шестью ненасыщенными валентностями атомов углерода в кольце, направленными к его центру. Однако Лотар Мейер так и не смог перейти от своей формулы к представлению Кекуле о бензольном кольце.

Работы Мейера заложили также основу важных усовершенствований в области органического синтеза, особенно в реакциях хлорирования органических соединений. В экспериментальную практику неорганической химии Лотар Мейер ввел в качестве восстановителей йодистый водород и красный фосфор.

После того как Фридрих Энгельс ознакомился с произведением Лотара Мейера "Взаимодействие химизма и электричества", он охарактеризовал эти представления немецкого химика как начальную форму возрождения электрохимической теории [5, с. 177].

В 1887 г. Лотар Мейер вместе с Рамзаем и Менделеевым вошел в состав группы основателей "Журнала физической химии".

Скончался Лотар Мейер 12 апреля 1895 г. в Тюбингене³⁵.