Темы на форуме | Автор | Дата |
Научные исследования посвящены органической химии. Изучая (с 1839 г.) химическую природу веществ методами окисления и восстановления, разработал (1841 г.) методы получения бензоина из бензальдегида и бензила окислением бензоина. Это был первый случай бензоиновой конденсации - одного из универсальных способов получения ароматических кетонов. Впервые синтезировал (1841 г.) бензиловую (дифенилгликолевую) кислоту, описал ее свойства и установил состав. Открыл (1842 г.) реакцию восстановления ароматических нитросоединений, послужившую основой новой отрасли химической промышленности - анилокрасочной. Таким путем получил анилин и α-нафтиламин (1842 г.), м-фенилендиамин и дезоксибензоин (1844 г.), бензидин (1845 г.). Открыл (1845 г.) перегруппировку гидразобензола под действием кислот - "бензидиновую перегруппировку". Показал, что амины - основания, способные образовывать соли с различными кислотами. Получил (1852 г.) аллиловый эфир изотиоциановой кислоты - "летучее горчичное масло" - на основе йодистого аллила и роданида калия. Установил, что при взаимодействии этого масла с анилином образуется аллилфенилтиомочевина. Изучал (1854 г.) реакции образования и превращения производных мочевины; открыл уреиды. Исследовал производные радикала аллила, синтезировал аллиловый спирт. Получил (1860-е гг.) дихлор- и тетрахлорбензол, толан и стильбен. Изучал (1870-е гг.) состав лепидена (тетрафенилфурана) и его производных. Совместно с Л. Л. Воскресенским является основателем большой школы русских химиков. В числе его учеников были Л. М. Бутлеров, Н. Н. Бекетов, А. П. Бородин и др.
Один из организаторов Русского физико-химического общества и первый его президент (1868-1877 гг.).
В 1880 г. это общество учредило премию им. Н. Н. Зинина и А. А. Воскресенского.
Научные работы в области химии относятся к неорганической химии и электрохимии, основоположником которой он является. Открыл (1799 г.) опьяняющее и обезболивающее действие закиси азота и определил ее состав. Изучал (1800 г.) электролиз воды и подтвердил факт разложения ее на водород и кислород. Выдвинул (1807 г.) электрохимическую теорию химического сродства, согласно которой при образовании химического соединения происходит взаимная нейтрализация, или выравнивание, электрических зарядов, присущих соединяющимся простым телам; при этом чем больше разность этих зарядов, тем прочнее соединение. Путем электролиза солей и щелочей получил (1808 г.) калий, натрий, барий, кальций, амальгаму стронция и магний. Независимо от Ж. Л. Гей-Люссака и Л. Ж. Тенара открыл (1808 г.) бор нагреванием борной кислоты. Подтвердил (1810 г.) элементарную природу хлора. Независимо от П. Л. Дюлонга создал (1815 г.) водородную теорию кислот. Одновременно с Гей-Люссаком доказал (1813-1814 гг.) элементарную природу иода. Сконструировал (1815 г.) безопасную рудничную лампу. Открыл (1817-1820 гг.) каталитическое действие платины и палладия. Получил (1818 г.) металлический литий.
Научные исследования в области физики посвящены выяснению природы электричества и теплоты. На основании определения температуры воды, образующейся при трении кусков льда друг о друга, охарактеризовал (1812 г.) кинетическую природу теплоты. Установил (1821 г.) зависимость электрического сопротивления проводника от его поперечного сечения и длины.
Иностранный почетный член Петербургской АН (с 1826 г.).
Основные научные исследования до 1800-1803 гг. относятся к физике, более поздние - к химии. Проводил (с 1787 г.) метеорологические наблюдения, исследовал цвет неба, природу тепла, преломление и отражение света. В результате создал теорию испарения и смешения газов. Описал (1794 г.) дефект зрения, названный дальтонизмом. Открыл три закона, составивших сущность его физической атомистики газовых смесей: парциальных давлений газов (1801 г.), зависимости расширения газов при постоянном давлении от температуры (1802 г., независимо от Ж. Л. Гей-Люссака) и зависимости растворимости газов от их парциальных давлений (1803 г.) Эти работы привели его к решению химической проблемы соотношения состава и строения веществ. Выдвинул и обосновал (1803-1804 гг.) теорию атомного строения, или химическую атомистику, объяснившую эмпирический закон постоянства состава. Теоретически предсказал и открыл (1803 г.) закон кратных отношений: если два элемента образуют несколько соединений, то массы одного элемента, приходящиеся на одну и ту же массу другого, относятся как целые числа. Составил (1803 г.) первую таблицу относительных атомных масс водорода, азота, углерода, серы и фосфора, приняв за единицу атомную массу водорода. Предложил (1804 г.) систему химических знаков для "простых" и "сложных" атомов. Проводил (с 1808 г.) работы, направленные на уточнение отдельных положений и разъяснение сущности атомистической теории. Автор труда "Новая система химической философии" (1808-1810 гг.), пользующегося всемирной известностью.
Член многих академий наук и научных обществ.
Один из основоположников термохимии. Значительно раньше X. П. Ю. Ю. Томсена и П. Э. М. Бертло выдвинул (1840 г.) положение, согласно которому величины тепловых эффектов реакции могут служить мерой химического сродства. Открыл (1840 г.) основной закон термохимии - закон постоянства количества тепла, по которому тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояний реагирующих веществ, а не от количества стадий процесса (закон Гесса). Доказал (1842 г.), что при смешении нейтральных солевых растворов тепловой эффект отсутствует (правило термонейтральности).
Установил, что при нейтрализации грамм-эквивалента любой сильной кислоты сильным основанием всегда выделяется одинаковое количество тепла (13,5 ккал). Открыл и определил (1830-1834 гг.) состав четырех новых минералов - вертита, уваровита, гидроборацита и фольбортита. Предложил (1833 г.) способ получения теллура из теллурида серебра - минерала, который был им впервые изучен. Изучал (1832 г.) окислы кобальта. Установил катализирующее и адсорбционное свойства мелкораздробленной платины. Одним из первых изучал состав кавказских нефтей. Открыл сахарную кислоту. Написал учебник "Основания чистой химии" (1831 г.), выдержавший семь изданий.
В его честь теллурид серебра назван гесситом.
Со временем он сам стал строгим и внимательным учителем. Его учениками или учениками его учеников являются почти все минералоги и геохимики нашей страны.
Выдающийся естествоиспытатель не разделял точку зрения, что минералы есть нечто неизменное, часть установившейся "системы природы". Он считал, что в природе идет постепенное взаимное превращение минералов. Вернадский создал новую науку - геохимию.
Владимир Иванович первым отметил огромную роль живого вещества - всех растительных и животных организмов и микроорганизмов на Земле - в истории перемещения, концентрации и рассеяния химических элементов. Ученый обратил внимание, что некоторые организмы способны накапливать железо, кремний, кальций и другие химические элементы и могут участвовать в образовании месторождений их минералов, что микроорганизмы играют огромную роль в разрушении горных пород.
Вернадский утверждал, что "разгадка жизни не может быть получена только путем изучения живого организма. Для ее разрешения надо обратиться и к его первоисточнику - к земной коре".
Изучая роль живых организмов в жизни нашей планеты, Вернадский пришел к выводу, что весь атмосферный кислород - это продукт жизнедеятельности зеленых растений.
Владимир Иванович уделял исключительное внимание проблемам экологии. Он рассматривал глобальные экологические вопросы, влияющие на биосферу в целом.
Более того, он создал само учение о биосфере - области активной жизни, охватывающей нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, в которой деятельность живых организмов (в том числе и человека) является фактором планетарного масштаба.
Он считал, что биосфера под влиянием научных и производственных достижений постепенно переходит в новое состояние - сферу разума, или ноосферу.
Решающим фактором развития этого состояния биосферы должна стать разумная деятельность человека, гармоничное взаимодействие природы и общества. Это возможно лишь при учете тесной взаимосвязи законов природы с законами мышления и социально-экономическими законами.
Создатель теории химического строения органических веществ, лежащей в основе современной химии. Открыв (1858 г.) новый способ синтеза иодистого метилена, выполнил серию работ, связанных с получением его производных. Синтезировал диацетат метилена, получил продукт его омыления - полимер формальдегида, а на основе последнего впервые получил (1861 г.) гексаметилентетрамин (уротропин) и сахаристое вещество "метиленитан", то есть осуществил первый полный синтез сахаристого вещества. В 1861 г. впервые выступил с сообщением "О химическом строении веществ", в котором: а) показал недостаточность существовавших теорий химии; б) подчеркнул основополагающее значение теории атомности; в) дал определение понятия химического строения как распределения принадлежащих атомам сил сродства, "вследствие которого... атомы, посредственно или непосредственно влияя друг на друга, соединяются в химическую частицу"; г) сформулировал восемь правил образования химических соединений; д) впервые обратил внимание на то, что различная реакционная способность разных соединений объясняется "большей или меньшей энергией", с которой связываются атомы (то есть энергией связей), а также полным или неполным потреблением единиц сродства при образовании связи (в углекислом газе - полное, в окиси углерода - неполное).
Обосновал идею о взаимном влиянии атомов в молекуле. Предсказал и объяснил (1864 г.) изомерию многих органических соединений, в том числе двух изомерных бутанов, трех пентанов и различных спиртов до амиловых включительно. Провел большое количество экспериментов, подтверждающих выдвинутую им теорию: синтезировал и установил строение третичного бутилового спирта (1864 г.), изобутана (1866 г.) и изобутилена (1867 г.), выяснил структуру ряда этиленовых углеводородов и осуществил их полимеризацию. Показал (1862 г.) возможность обратимой изомеризации, заложив основы, учения о таутомерии.
Изучал (1873 г.) историю химии и читал лекции по истории органической химии. Высказал и обосновал ряд положений, относящихся к логике развития науки, в частности о научной истине, о соотношении гипотезы и теории, о включении рациональных идей устаревших теорий в новые теории. Написал "Введение к полному изучению органической химии" (1864 г.) - первое в истории науки руководство, основанное на теории химического строения. Создал школу русских химиков, в которую входили В. В. Марковников, А.. М. Зайцев, Е. Е. Вагнер, А. Е. Фаворский, И. Л. Кондаков и др. Активно боролся за признание Петербургской АН заслуг русских ученых. Был поборником высшего образования для женщин. Интересовался также вопросами сельского хозяйства: занимался садоводством, пчеловодством, разведением чая на Кавказе.
Председатель Отделения химии Русского физико-химического общества (1878-1882 гг.). Почетный член многих научных обществ.