Лайнус Полинг – величайший химик XX столетия
Информация - Литература
Другие материалы по предмету Литература
Лайнус Полинг величайший химик XX столетия
П.М. Зоркий
(к 100-летию со дня рождения)
Лайнус Карл Полинг родился 28 февраля 1901 г. в самом начале XX века и умер 19 августа 1994 г., когда основные итоги этого века уже обозначились. В биографии этого уникального человека скрестились чуть ли не все важнейшие линии 20-го столетия.
В науке он занимался многим и всегда выходил на высший уровень обсуждения центральных проблем всякой научной области, к которой был причастен. При этом в конечном итоге отнюдь не каждый раз он оказывался прав. Колоссальная энергия и экспрессия нередко мешали ему соблюсти меру. Но его участие в дискуссии неизменно стимулировало научный прогресс он заставлял людей работать и думать.
Главное научное достижение Полинга учение о химической связи, развитое им в конце 20-х начале 30-х годов и нашедшее полное выражение в его книге The Nature of Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals. Эта книга впервые вышла в 1939 г., второе издание появилось в 1940 г. (в 1942 г. и 1944 г. были напечатаны дополнительные тиражи второго издания). Затем книга переиздавалась многократно и была переведена на десятки языков. К концу 40-х годов она стала всемирно известной, общепризнанной на долгие годы и легла в основу многочисленных курсов общей, неорганической и органической химии. Вряд ли в истории химии найдется другая книга, завоевавшая столь большую популярность.
Полный перевод книги Полинга на русский язык, сделанный М.Е. Дяткиной под редакцией Я.К. Сыркина (Л. Паулинг. Природа химической связи. Госхимиздат, 1947), по непонятным причинам был издан с урезанным названием из него выпала структура молекул и кристаллов. И это обидно: сегодня представления Полинга о химических связях еще живут, но уже кажутся архаичными, и само выражение "природа химической связи" стало смутным и сомнительным, а структурная химия, в становление которой Полинг сделал столь значительный вклад, бурно развивается и завоевывает все новые и новые рубежи.
В 1954 г. Нобелевский комитет удостоил Полинга премии по химии "за изучение природы химической связи и его применение к объяснению строения сложных молекул". В своей Нобелевской лекции он говорил о том, что будущие химики станут "опираться на новую структурную химию, в том числе на точно определенные геометрические взаимоотношения между атомами в молекулах, и строгое применение новых структурных принципов" и о том, что "благодаря этой методологии будет достигнут значительный прогресс в решении проблем биологии и медицины с помощью химических методов".
В этих высказываниях Полинга примечательны два обстоятельства. Во-первых, широкое использование в химии точных количественных структурных данных тогда (в 1954 г.) он считал делом будущего, а не уже достигнутым уровнем. Во-вторых, не аппарат квантовой механики, а модельные структурные представления доминируют в его картине будущей химии.
Итак, в конце 20-х начале 30-х годов XX века во многом благодаря проницательности и целеустремленности Лайнуса Полинга в химии произошли важные события:
Стало в общих чертах понятно, почему и как образуются химические связи. Основополагающими в этом отношении стали работы Гайтлера и Лондона, которые интерпретировали образование молекулы водорода, а также исследования Борна и Слейтера; Полинг распространил эти представления на гораздо более сложные системы, положив в основу своей теории концепцию резонанса.
Была создана квантовая химия с ее великолепным арсеналом новых понятий. Вклад Полинга состоял в разработке метода направленных валентных связей, представлений о гибридизации и перекрывании атомных орбиталей, концепции электроотрицательности атомов и частично-ионного характера связей. Многие из этих представлений благодаря их простоте и наглядности с успехом используются и поныне (с оговорками о существовании более строгих, более современных подходов). Следует, однако, иметь в виду, что практически одновременно с работами Полинга (или чуть позже) развивались и другие методы квантовой химии, такие, например, как метод молекулярных орбиталей (Леннард-Джонс, Малликен, Хюккель), оказавшийся более общим и более точным, чем метод валентных связей.
Возникла структурная химия, оперирующая модельными пространственными представлениями о строении атомно-молекулярных систем и принципиально отличавшаяся от предшествующих структурных теорий физической (точнее, квантовохимической) обоснованностью и использованием точных структурных данных, полученных с помощью экспериментальных физических методов. Будучи в основном теоретиком, Полинг постоянно принимал непосредственное участие и в экспериментальных работах; он приобщился к рентгеноструктурному анализу еще в начале 20-х годов, на старте своей научной карьеры, потом участвовал в электронографических работах.
Тогда же на базе первых рентгеноструктурных исследований, начатых отцом и сыном Брэггами в 1913 г. и получивших значительное развитие в 20-х годах, возникла и кристаллохимия, ставшая одним из наиболее продвинутых разделов структурной химии и кристаллографии. Основоположниками этой науки считают У.Л. Брэгга (сына), Гольдшмидта и Полинга, который создал систему кристаллохимических радиусов (ковалентных, ионных металлических и ван-дер-ваальсовых), развил принципы описания кристаллических структур в терминах плотнейших шаровых упаковок и в виде совокупности координационных полиэдров с общими вершинами, сформулировал широко известное электростатическое прави?/p>