Введение

Фридрих Вёлер (нем. Friedrich Wöhler, 31 июля 1800 – 23 сентября 1882) – немецкий химик, известный своими работами в области органической и неорганической химии, первым выделивший химические элементы бериллий и иттрий в чистом металлическом виде. Он первым синтезировал ряд неорганических соединений, включая силан и нитрид кремния. Вёлер также известен основополагающими работами в органической химии, в частности, синтезом мочевины, выполненным им. Его синтез органического соединения мочевины в лаборатории из неорганических веществ опроверг существовавшее убеждение, что органические соединения могут образовываться исключительно в живых организмах под действием "жизненной силы".

Биография

Фридрих Вёлер родился в Эшерсхайме, Германия, и был сыном ветеринара. В детстве он проявлял интерес к коллекционированию минералов, рисованию и науке. Среднее образование получил во Франкфуртской гимназии. Во время учебы в гимназии Вёлер начал проводить химические эксперименты в домашней лаборатории, предоставленной отцом. Высшее образование начал в Марбургском университете в 1820 году. 2 сентября 1823 года Вёлер сдал экзамены на степень доктора медицины, хирургии и акушерства в Гейдельбергском университете, обучаясь в лаборатории химика Леопольда Гмелина. Гмелин побудил его сосредоточиться на химии и организовал для Вёлера проведение исследований под руководством химика Якоба Берцелиуса в Стокгольме, Швеция. Время, проведенное Вёлером в Стокгольме с Берцелиусом, ознаменовало начало длительных личных и профессиональных отношений между двумя учеными. Вёлер переводил многие научные труды Берцелиуса на немецкий язык для международной публикации. С 1826 по 1831 год Вёлер преподавал химию в Политехнической школе в Берлине. С 1831 по 1836 год преподавал в Политехнической школе в Касселе. Весной 1836 года Вёлер сменил Фридриха Штромейера на посту ординарного профессора химии в Геттингенском университете, где он занимал кафедру химии в течение 46 лет, до своей смерти в 1882 году. За время работы в Геттингене в его лаборатории было обучено около 8000 студентов-исследователей. В 1834 году он был избран иностранным членом Королевской шведской академии наук. Хотя Орстед опубликовал свои результаты по выделению алюминия в виде мелких частиц, другим исследователям не удавалось успешно повторить его результаты до 1936 года. Орстеду приписывают открытие алюминия. Выводы Орстеда о получении алюминия были развиты Вёлером с разрешения Орстеда. Вёлер модифицировал методы Орстеда, заменив калийную амальгаму металлическим калием для восстановления хлорида алюминия. Используя этот усовершенствованный метод, Вёлер выделил алюминиевый порошок в чистом виде 22 октября 1827 года. Он показал, что алюминиевый порошок может превращаться в твердые шарики из чистого металлического алюминия в 1845 году. За эту работу Вёлеру приписывают первое выделение алюминия в чистом виде. В 1828 году Вёлер первым выделил элемент бериллий в чистом металлическом виде (также независимо выделенный Антуаном Бюсси). В том же году он первым выделил элемент иттрий в чистом металлическом виде. Он достиг этих результатов, нагревая безводные хлориды бериллия и иттрия с металлическим калием. (Элементарный титан был позже выделен в полностью чистом виде в 1910 году Мэтью А. Хантером.) Он также разработал химический синтез карбида кальция и нитрида кремния. Вёлер, работая с французским химиком Сент-Клер Девиллем, выделил элемент бор в кристаллической форме. Он также выделил элемент кремний в кристаллической форме. Кристаллические формы этих двух элементов ранее были неизвестны. В 1856 году, работая с Генрихом Буффом, Вёлер получил неорганическое соединение силан (SiH4). Он приготовил первые образцы нитрида бора, расплавляя вместе борную кислоту и цианид калия. Он также разработал метод получения карбида кальция. Вёлера также считают пионером в области органической химии благодаря демонстрации в 1828 году лабораторного синтеза мочевины из цианата аммония в химической реакции, получившей название "синтез Вёлера". Мочевина и цианат аммония являются примерами структурных изомеров химических соединений. Нагревание цианата аммония превращает его в мочевину, которая является его изомером. В письме шведскому химику Йёнсу Якобу Берцелиусу в том же году он писал: "В некотором смысле я больше не могу сдержать свою химическую воду. Я должен сказать вам, что я могу получить мочевину без использования почек какого-либо животного, будь то человек или собака". Демонстрация синтеза мочевины Вёлером стала считаться опровержением витализма, гипотезы о том, что живые существа живы благодаря особой "жизненной силе". Это стало началом конца одной популярной виталистской гипотезы, идеи о том, что "органические" соединения могут быть созданы только живыми существами. В ответ на Вёлера Йёнс Якоб Берцелиус признал, что результаты Вёлера имеют большое значение для понимания органической химии, назвав открытие "драгоценностью" для "лавров" Вёлера. Оба ученых также признали важность работы для изучения изомеризма, новой области исследований. Представление о том, что Вёлер в одиночку опроверг витализм, также получило популярность после публикации в 1931 году популярной истории химии, которая, "не обращая внимания на всякую претензию на историческую точность, превратила Вёлера в крестоносца". Вопреки тому, что считалось во времена Вёлера, цианат не является чисто неорганическим анионом, поскольку он образуется в различных метаболических путях. Таким образом, превращение цианата аммония в мочевину не является примером получения органического соединения из неорганического предшественника.

Реформа образования

Когда Вёлер стал профессором Геттингенского университета, студенты со всего мира приезжали, чтобы учиться у него. Вёлер добился особого успеха со своими студентами, предоставив им практический опыт работы в лаборатории. Эта практика впоследствии была принята во всем мире и стала обязательным лабораторным курсом по химии, который требуется в большинстве университетов и сегодня. Вёлер также привлекал студентов к участию и помощи в своих исследованиях, что было не принято в то время. Эта практика стала почти повсеместной, сделав обязательными исследовательские работы на уровнях бакалавриата и магистратуры, необходимые для получения многих ученых степеней в настоящее время.

Последние дни и наследие

Открытия Вёлера оказали значительное влияние на теоретические основы химии. Научные журналы каждого года с 1820 по 1881 год содержат его оригинальные научные работы. В приложении к журналу "Scientific American" за 1882 год отмечалось, что "за два-три его исследования он заслуживает высочайшей награды, которую может получить ученый, однако общий объем его работ огромен. Если бы он никогда не жил, облик химии был бы совершенно иным, чем он есть сейчас". Среди выдающихся учеников Вёлера, занимавшихся научными исследованиями, были химики Георг Людвиг Кариус, Генрих Лимприхт, Рудольф Фиттиг, Адольф Вильгельм Герман Колбе, Альберт Ниманн, Войтех Шафарик, Вильгельм Кюне и Август Вёлькер. В 1854 году Вёлер был избран членом Лондонского королевского общества. Он являлся почетным членом Королевского общества Эдинбурга. В 1862 году Вёлер был избран членом Американского философского общества. Книга Робина Кина "Жизнь и творчество Фридриха Вёлера (1800–1882)" (2005) считается "первой подробной научной биографией" Вёлера. К столетию со дня смерти Вёлера правительство Западной Германии выпустило почтовую марку с изображением структуры мочевины и формулой ее синтеза, указанной непосредственно под ней.

Семья

Первый брак Вёлера был заключен в 1828 году с его двоюродной сестрой Франциской Марией Вёлер (1811–1832). У супругов было двое детей: сын Август и дочь Софи. После смерти Франциски он женился на Джули Пфайффер (1813–1886) в 1834 году, от которой у него родилось четыре дочери: Фанни, Хелене, Эмили и Паулина.