奥古斯特·凯库勒。一位科学家的传记

凯库勒·奥古斯特·弗里德里希·冯·斯特拉多尼茨。一位科学家的传记

伟大科学家的传记

奥古斯特·凯库勒 （1829 1896）。

弗里德里希·奥古斯特·凯库勒·冯·斯特拉多尼茨 7 年 1829 月 XNUMX 日出生于德国。这个男孩有惊人的天赋。即使在学校，他也能流利地说四种语言，有文学能力。根据高中生凯库勒的项目，建了三栋房子！然而，八月从学校毕业前几周，他的父亲去世了。在他父亲去世后，掌握一项有利可图的职业的问题特别紧迫。在亲戚的建议下，奥古斯特前往吉森，他的兄弟埃米尔已经在该大学学习了一年。

在大学里，August 开始学习几何、数学、绘画、素描。他拥有非凡的口才天赋，知道如何讲述一个引人入胜的故事，知道如何巧妙地给出必要的建议，并很快成为人们的最爱。

在大学里，August 第一次听到 Justus Liebig 的名字。学生们恭恭敬敬地念出来，欣喜若狂。奥古斯特·凯库勒决定参加这位著名科学家的讲座，尽管他对化学不感兴趣。

1848年春天，凯库勒第一次进入李比希的实验室。这位世界著名的教授给他留下了不可磨灭的印象。第一节课结束后，奥古斯特就决定要经常去李比希的课，每天化学都让他越来越着迷。很快，他放弃了建筑，下定决心要学习化学。

但是，在暑假抵达后，在亲戚的坚持下，奥古斯特被迫留在达姆施塔特并进入高等贸易学校。然而，为了确定奥古斯都不会放弃他的选择，他的亲戚们同意让他回到吉森。 1849 年春，他继续研究分析化学。

他在戊基硫酸方面的第一项科学工作受到比尔教授的高度赞赏。为了她，1852 年 XNUMX 月，大学学术委员会授予凯库拉化学博士学位。

大学毕业后，这位年轻的科学家在瑞士与阿道夫·冯·普兰特一起工作了一段时间，然后搬到了伦敦，在那里他被推荐到约翰·斯滕豪斯的实验室。

大量冗长的分析使他感到疲倦，并因它们的单调而困扰他。忙碌了一天后，他在晚上与同胞的谈话中找到了满足感。有机化学的理论和哲学问题是他们判断的主要主题。 “连接重量”、“原子量”、“分子”等概念引起了很多争议。由杰拉德创立的类型理论证明，即使在一种元素参与反应的情况下，也会发生一种元素被另一种元素替换的情况，其重量是连接重量的两倍、三倍或四倍。弗兰克兰引入了“原子性”的概念，也就是现在所说的化合价。弗兰克兰的想法是由威廉·奥德林提出的，他建议元素的化合价用化学符号上的破折号来表示。

化合价问题被凯库勒占据得淋漓尽致，他决定在文章中提出的某些理论命题的实验验证思想在他的脑海中逐渐成熟。在其中，Kekule 试图概括和扩展 Gerard 开发的类型理论。凯库勒将他的结论与奥德林理论的主要规定进行了比较。原子的“化合价”概念可以作为新理论的基础！原子是按照一些简单的模式连接起来的。他把元素的原子想象成小球的形式，它们之间只有大小不同。

遗憾的是，斯滕豪斯实验室的紧张而乏味的工作几乎占满了所有的时间，而凯库勒没有机会去思考和体验那些没有让他休息的想法。我不得不寻找另一份工作。 1855 年春天，凯库勒离开英国返回达姆施塔特。他参观了柏林、吉森、哥廷根和海德堡的大学，但没有空缺。然后他决定请求被任命为海德堡的私人医生。海德堡大学化学教授罗伯特·本森（Robert Bunsen）批准了这个想法。在他看来，凯库勒的讲座应该会吸引听众，因为很多学生都对有机化学感兴趣。获得许可后，这位科学家在一个面粉商的三层大房子里租了一个房间。他把一个房间供观众使用，并在另一个房间里安排了一个实验室。空间很小，实验室里只有两张工作台，但凯库勒很高兴。

起初，只有六个人听了凯库勒的有机化学讲座，但渐渐地，听众座无虚席，凯库勒的收入增加了——每个听众都贡献了一定的金额。

现在凯库勒可以把所有的空闲时间都投入到研究工作上。他将注意力集中在爆炸性酸及其盐类上，其结构仍不清楚。

他设法扩展和补充了类型论。 Kekule 在主要物质的基础上又增加了一种——一种甲烷。他在“关于雷酸汞的构成”一文中概述了他的结论。唉，这位科学家没有办法再次用爆炸性酸进行实验。他决定解决理论问题。在《论多原子自由基理论》一文中，凯库勒阐述了他的化合价理论的主要规定。他概括了弗兰克兰、威廉姆森、奥德林的结论，并提出了原子连接能力的问题。一种元素的原子数与另一种元素的一个原子缔合的原子数取决于化合价，即取决于组成部分的亲和力的大小。从这个意义上说，元素分为三组：一价、二价和三价。

在同一篇文章中，Kekule 指出碳在所有元素中占有特殊的位置。在有机化合物中，它的化合价为四，因为它与四当量的氢或氯结合。因此，有机碳化合物需要专门研究。

在“关于化合物的组成和转化以及碳的化学性质”一文中，凯库勒证实了有机化合物中碳的四价性。他还指出，杰拉德试图将所有化学反应归于一个普遍原则——双重交换——是不合理的，因为存在将几个分子直接组合成一个的反应。

从新的角度考虑有机自由基的组成，他写道：“对于含有多个碳原子的物质，必须假设其他元素的原子由于碳的亲和力（化合价）而保留在有机化合物中；碳原子本身也相互结合，一个碳原子的部分亲和力（化合价）与另一个碳原子的相同量的亲和力（化合价）饱和。这些都是全新的想法，关于碳链的想法。这是有机化合物理论的一次革命。这些是有机化合物结构理论的第一步。

由于对凯库勒和库珀工作的批判性分析，A. M. Butlerov 能够奠定有机化合物化学结构理论的基本规定，该理论是几年后由一位俄罗斯科学家创建的。

1858 年春天，根特大学（荷兰）的化学教师约瑟夫·莫雷斯卡（Joseph Moreska）去世。决定从德国邀请一名化学家担任空缺职位。 1858 年底，凯库勒与他的助手阿道夫拜尔一起前往根特。

科学家在这里继续他的研究工作。他仍然全神贯注于碳链的问题。他认为，在化学反应过程中，碳链保持不变。是时候用实验证明它了。逐渐掌握了事实，他证实了自己的观点。

在根特建设化学实验室期间，凯库勒遇到了一家照明气体厂的厂长。来自英国的 Drory 先生亲自监督了安装工作。他经常来凯库拉取走他的灵魂——用他的母语与他交谈，而这位科学家的英语说得很好。渐渐地，他与导演的家人关系密切。导演的女儿，美丽的斯蒂芬妮，俘获了奥古斯特的芳心。

女孩接受了极好的教育。她精致细腻的脸庞，灵活敏锐的头脑征服了凯库勒。年轻人一见钟情。 Drori 先生对 Kekule 的提议反应良好，但建议将婚礼推迟到明年夏天，这样新婚夫妇就可以在 Kekule 的暑假期间度蜜月。此外，在不久的将来，凯库勒将参加在施派尔举行的自然科学家大会。

在 19 年 1861 月 XNUMX 日的这次代表大会的一次会议上，巴特勒罗夫做了一份报告“关于物质的化学结构”。 Kekule 对新的结构式非常怀疑，根据 Butlerov 的说法，新的结构式不仅表达了分子中原子的排列，而且还显示了它们之间的相互影响。对类型理论感到失望的凯库勒也不接受巴特勒罗夫的新理论。

回到根特后，他继续研究富马酸和马来酸。毫无疑问，这些酸是异构化合物。但是如何解释它们的异构性。这位科学家度过了许多个不眠之夜，但至今找不到解释。

期待已久的婚礼于 1862 年夏天举行，释放了巨大的精神压力。斯蒂芬妮给他带来了多少快乐和幸福！他的力量似乎翻了一番——度蜜月归来，他的工作热情更高：他用不饱和酸进行了实验，完成了有机化学教科书的手稿。但这个快乐的时期是短暂的：斯蒂芬妮即将成为母亲，给她的健康带来了焦虑。凯库勒非常关心他妻子的情况。最可怕的恐惧得到了证实——儿子的出生夺去了母亲的生命。凯库勒悲痛欲绝。

凯库勒在工作中寻求慰藉，开始研究苯及其衍生物的结构。分子中的原子相互影响，分子的性质取决于原子的排列。凯库勒把碳链想象成蛇。它们蠕动，占据各种位置，赋予或连接原子，变成新的化合物。他已经接近解决方案，但他无法想象苯的结构。其分子中的六个碳原子和六个氢原子是如何排列的？凯库勒提出了几十条建议，但经过深思熟虑，他放弃了这些建议。

关于凯库勒如何发现苯的分子式有多种说法。据其中一位说，她梦见了他。醒来后，科学家急忙在一张纸上勾勒出一种新形式的链条。苯的第一个环式就是这样出现的……

苯环的想法为实验和理论研究提供了新的动力。 Kekule 将文章“论芳香族化合物的结构”发送给 Wurtz，Wurtz 将其提交给巴黎科学院。这篇文章发表在 1865 年 XNUMX 月的《科学院公报》上。另一个关于芳香族化合物结构的新的、卓有成效的理论丰富了科学。

在这方面的进一步研究导致发现了各种异构化合物，许多科学家开始进行实验以阐明芳香物质的结构，提出苯的其他分子式……但结果证明凯库勒的理论是最合理的并很快确立了自己到处。基于他的理论，Kekule 预测了在苯环上存在两个取代基的情况下存在三种异构化合物（邻位、间位和对位）的可能性。在科学家们面前开辟了另一个活动领域，出现了合成新物质的可能性。

1867年，凯库勒被任命为波恩大学新化学研究所所长。 O. Ballach、L. Kleisen、G. Schultz、R. Anschütz 等人与 Kekule 一起在实验室工作。他们中的许多人后来成为著名的科学家。

凯库勒作为最杰出的科学家之一的荣耀是举世公认的。他被选为世界许多科学院的名誉会员，不仅是科学家，而且工业家也考虑过他的意见。

直到他年老时，凯库勒继续以不屈不挠的精力工作：他进行实验，阅读报告。

1896年春天，柏林爆发了流感流行。这种疾病极大地损害了长期患有慢性支气管炎的凯库勒的健康。 13 年 1896 月 XNUMX 日，这位伟大的科学家去世了。

作者：萨明 D.K.

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