Как уже говорилось, теория электролитической диссоциации предполагала, что растворы электролитов содержат главным образом свободные ионы, а часть вещества в растворе находится в виде молекул. Доля распавшихся на ионы молекул растворенного вещества получила название степени диссоциации. Данные, подтверждающие эту теорию, накапливались с каждым годом. На ее основе Аррениус установил смысл загадочного коэффициента Вант-Гоффа. Ему стало ясно, что отклонения электролитов в водном растворе от осмотического закона Вант-Гоффа и закона Рауля о понижении точки замерзания как раз и служат доказательством распада веществ на ионы. Подобно молекулам, ионы понижают точку замерзания растворителя. При делении величины понижения температуры замерзания электролита на постоянную растворителя получается коэффициент Вант-Гоффа. Так была решена еще одна загадка электролитов.
Аррениус связал со свойствами ионов и растворителя и электропроводность: она тем меньше, чем больше размер ионов и чем больше молекулярный вес растворителя. За разработку теории электролитической диссоциации, оказавшейся исключительно плодотворной для науки, получил Нобелевскую премию и он. Было это в 1903 г., когда Аррениусу исполнилось 44 года. Последующие его экспериментальные исследования были почти все посвящены доказательству теории. Аррениус написал много
популярных работ, лаконичных и глубоко содержательных («Курс теоретической электрохимии», «Химия и современная жизнь» и др.).
В нем удивительно гармонично сочетались серьезность и остроумие. Он рано начал полнеть и шутил по этому поводу, рассказывая, как однажды на одном конгрессе в Берлине он пришел в отель на вечерний раут. Он разделся в гардеробе и хотел пройти в зал к своим коллегам. Гардеробщик остановил его: «Вы идете не туда, корпора^ ция мясников заседает рядом».
В 1891 г. в Московском университете была защищена докторская диссертация «Современная теория растворов (Вант-Гоффа и Аррениуса) в связи с учением о химическом равновесии». Защищал ее тридцатичетырехлетний химик Иван Алексеевич Каблуков (1857—1942), ученик В. В. Марковникова, А. М. Бутлерова и Аррениуса, у которого он перед тем проработал год. Каблуков внес существенное усовершенствование в теорию электролитической диссоциации.
В те же годы многие химики, а не одни лишь профессора в Упсале высказывали возражения против теории Аррениуса. Она не давала ясного ответа, почему молекулы распадаются на ионы, каков механизм их образования. Это смущало Д. И. Менделеева и Н. Н. Бекетова, и они новую теорию не признавали. Противниками теории электролитической диссоциации были почти все французские химики во главе с Бертло, в Германии —Траубе и Видеман, в Ирландии — Фитцжеральд. Некоторые даже считали, что теорию электролитической диссоциации ждет судьба флогистона.
«Я никогда не забуду,— вспоминал Каблуков,— те горячие споры, которые происходили по поводу теории электролитической диссоциации в нашем химическом отделении Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии, а также во время съездов русских естествоиспытателей и врачей. В этих прениях принимали участие такие видные представители русской науки, как академик Н. Н. Бекетов, мой учитель В. В. Марковников, профессор Казанского университета Ф. М. Флавицкий...» Добавим к этому имена Д. П. Коновалова и И. Ф. Шредера, много сделавших для развития теории растворов.
Дмитрий Петрович Коновалов (1856—1929), испытавший счастливое влияние Менделеева и Бутлерова, был и блестящим организатором, и талантливым ученым. Его 82
деятельность в качестве товарища министра торговли и промышленности, а также ректора Горного института в Петербурге снискала ему огромное уважение у соотечественников. Оппонентом как магистерской, так и докторской диссертаций у Коновалова был сам Менделеев. Коновалов полагал, что между химическими соединениями и растворами нет границы. Одной только физической стороной явления не исчерпываются свойства растворов, утверждал другой крупный русский ученый Иван Федорович Шредер (1858—1918). Возражения, сделанные Менделеевым и его коллегами сторонникам теории электролитической диссоциации, оказались во многом справедливыми и были учтены при дальнейшем исследовании растворов.
В своей докторской диссертации Каблуков сделал блистательное дополнение к теории электролитической диссоциации. Он ввел представление о взаимодействии ионов с молекулами растворителя. В молекуле между ионами существуют силы притяжения. Как только молекула попадает в воду, около каждого иона за счет электрического взаимодействия начинают группироваться диполи воды. Это ослабляет силы притяжения между ионами, и энергии молекулярного движения оказывается в конце концов достаточно для того, чтобы отделить ионы друг от друга. Молекула приобретает ионизированную структуру. Процесс этот получил название гидратации ионов. Сам Каблуков писал так: «Молекулы воды, можно сказать, вторглись внутрь молекулы хлористого водорода, расшатали связь между атомами хлора и водорода настолько, что приобрели такую же свободу движения, которой обладают молекулы сахара в водном растворе... Вода, разлагая молекулы растворенного тела, входит с ионами в непрочные соединения, находящиеся в состоянии диссоциации».