Из Гейдельберга Бутлеров съездил в Мюнхен, чтобы послушать Либиха.
«Его аудитория, — замечает Бутлеров, — всегда наполнена, кроме студентов, множеством посторонних слушателей. Признанное всеми достоинство этих лекций заключается в мастерском изложении, но, к сожалению, Либих в то время уже мало обращал внимания на теоретическое развитие науки; он уже сошел в то время с того поприща, на котором приобрел заслуженную знаменитость, и это необходимо должно было отразиться на содержании его чтения».
В Мюнхене Бутлеров свел знакомство с профессором Петтенкоффером, имея в виду применить светильный газ в своей лаборатории. Петтенкоффер впервые организовал в больших размерах добывание газа из древесины. Бутлеров осмотрел небольшой газовый завод, устроенный по системе Петтенкоффера и снабжавший газом железнодорожную станцию.
Кроме того, через Петтенкоффера Александр Михайлович получил возможность на обратном пути из Мюнхена осмотреть еще газовый завод в Дармштадте, где весь город снабжался древесным газом.
Из Мюнхена началось обратное путешествие Бутлерова. По дороге он посетил Гиссен, Марбург, Кассель, Геттинген. В Гиссене он видел прославленную Либихом лабораторию, в Марбурге ему удалось взглянуть на лабораторию Кольбе. Наконец в Геттингене им были осмотрены лаборатории Вёлера.
В конце июня 1858 года Александр Михайлович уже был в Берлине и, проведя там несколько дней, поехал в Лейпциг, Дрезден и Прагу, а отсюда обратно в Берлин.
Наконец во второй половине июля он отправился через Штеттин в Петербург.
Мы вынуждены так подробно отчитаться в поездке Бутлерова за границу потому, что историки химии, вопреки действительному положению вещей, невероятно преувеличивают значение этой поездки в творческой истории Бутлерова и в истории создания структурной теории.
Судя по отчету, представленному Бутлеровым совету университета, в правдивости которого нет никаких оснований сомневаться, больше всего останавливало внимание Бутлерова оборудование лабораторий, в частности его интересовал вопрос о применении газа.
Что же представляла собой живая картина теоретических воззрений европейских химиков, с которой познакомился Бутлеров за границей, судя по его же отчету и другим известным нам документам?
Если сейчас ломоносовские представления о «нечувствительных частицах» легко усваиваются нами еще на школьной скамье, то в те годы, когда представление об атомах и молекулах только еще создавалось, только еще становилось исходным пунктом химических открытий и новых понятий, в потоке фактов и идей было не так-то легко разобраться.
Единой теории не существовало. Органическая и неорганическая химия, теперь различающиеся лишь практически, тогда развивались совершенно отдельно друг от друга. В таком существенно важном вопросе, например, как атомный вес углерода, химики расходились настолько резко, что одни считали его равным 12, а другие — 6. Чтобы как-нибудь примирить эти данные, Дюма предлагал, например, принимать первую цифру для углерода в органической химии, а вторую — для неорганической.
Не только вокруг этого вопроса шли ожесточенные споры и разногласия. Жерар, например, называл атомом химически сложного тела то, что Лоран называл его молекулой. Пришлось созвать специальный Всемирный конгресс химиков для того, чтобы установить хотя бы общую терминологию.
С установлением через сто лет после Ломоносова Дальтоном, Берцелиусом и Гей-Люссаком атомистической теории все тела, образующие видимый мир, стали рассматриваться как агрегаты мельчайших частичек, атомов различных элементов, представляющих разные формы проявления материи. Предполагалось, что атомы разных элементов соединяются между собою, повинуясь силе взаимного притяжения — химического сродства, и образуют, таким образом, сложную частицу химического соединения.
Изучение простейших химических соединений показало, что элементарные атомы обладают различной способностью к соединению друг с другом, В то время как атомы одних элементов соединяются только с одним атомом другого для образования вполне определенного химического соединения, существуют и такие элементы, атом которых способен соединяться с двумя, тремя и четырьмя атомами других. Отсюда возникло учение об атомности элементов, или валентности атомов, по которому атом каждого элемента обладает определенной предельной способностью к соединению с атомами других элементов. За единицу сравнения был принят атом водорода. Те элементы, один атом которых способен соединиться только с одним атомом водорода, получили название одноатомных, или одновалентных, другие, по тому же принципу — двухатомных, трехатомных и т. д.
Существование многоатомных элементов, способных соединяться с несколькими атомами других элементов, и объясняет образование сложных химических соединений.
Осваивание атомистических представлений давалось с трудом самим ученым. Еще труднее они усваивались студентами и широкой публикой. Для лекционных иллюстраций Кекуле предложил пользоваться изобретенными им моделями. Они состояли из разноцветных деревянных шариков, изображающих атомы, причем прутики, соединяющие шарики друг с другом, соответствовали единицам валентности. Соединяя эти шарики соответственным образом, Кекуле демонстрировал формулы химических соединений. При правильном их применении эти модели, конечно, приносили большую пользу. Однако многие химики возражали против такого рода наглядного метода на том основании, что он может создать неправильное представление о том, что атомы имеют шарообразную форму или что они связаны между собой некими стержнями.
Для этого, кстати сказать, были основания. Карл Шорлеммер в своей известной книге «Возникновение и развитие органической химии» рассказывает такой случай. Одного из учеников Дальтона, применявшего для этой цели квадратные дощечки различных цветов, попросили рассказать об атомной теории. Он ответил так:
— Атомы — это квадратные деревянные брусочки, изобретенные доктором Дальтоном…
Запутан был и вопрос о формулах, которыми принято выражать химическое соединение. Их по-разному писали и по-разному понимали. Окружая химический символ того или другого элемента черточками, предполагалось, что эти черточки говорят о том, как связаны отдельные атомы в молекуле. Но сущность связи оставалась неясной, и под этими черточками одни понимали силу притяжения, которой данный атом удерживает в связи с собой другие атомы и сам удерживается, а некоторые видели в этих черточках указания на способ расположения атомов в пространстве относительно друг друга.
