Развитие атомно-молекулярного учения
Еще одним подтверждением
химической атомистики следует
считать открытие французским
химиком и физиком Ж.Гей-Люссаком
(1778-1850) Закона объемных
отношений:
"Объемы газов, вступивших в
химическую реакцию, и объемы
газов, образовавшихся в результате
реакции, относятся между собой как
небольшие целые числа".
Удивительно, но факт - против этого
закона активно выступал Д.Дальтон. В
1801 г. Д.Дальтону пришла в голову,
как он говорил, "смущающая идея", что
"в равных объемах газов при
одинаковых температуре и давлении
содержится равное число частиц". Но
вскоре он отказался от этой идеи. В
1811 г. появилась статья итальянца
А.Авогадро (1776-1856) "Исследование
метода определения относительных
масс элементарных молекул веществ и
установление отношений, в которых
они вступают в соединения". Под
элементарными молекулами А.Авогадро
понимал атомы, а под интегральными
молекулами - молекулы. В статье
написано: "Следует, таким образом,
принять, что существуют весьма
простые отношения между объемами
газообразных веществ и числом
молекул, которые их образуют. В связи с
этим первой гипотезой, которая
представляется единственно
приемлемой, служит допущение, что
"число интегральных молекул в
любых газах всегда одинаково в
равных объемах". Трагедия
Д.Дальтона и современников
А.Авогадро состояла в том, что они
считали, что все простые вещества
(например кислород, азот, водород,
хлор и т.д.) состоят из атомов, а не из
молекул, как считал А.Авогадро. Однако
на статью А.Авогадро не обратили
внимания.
Наиболее талантливым последователем
химической атомистики Д.Дальтона был
шведский ученый И.Берцелиус
(1779-1848). Он выполнил тщательные
количественные исследования окислов,
кислот, солей, оснований с целью
определения пропорций, в которых
входят в них различные элементы,
проверил и перепроверил
относительные атомные веса
химических элементов. Главным
результатом деятельности Берцелиуса
в направлении развития химической
атомистики можно считать его таблицы
атомных весов, рассчитанные на основе
весьма тщательных
химико-аналитических исследований.
Важной заслугой Берцелиуса была
разработка символов химических
элементов и правил написания формул
химических соединений. Предоставим
слово самому Берцелиусу: "Когда мы
пытаемся выразить химические
пропорции, мы ощущаем необходимость
химических символов... Химические
символы должны быть буквами с тем,
чтобы обеспечить максимальную
легкость их написания и устранить
затруднения при печатании книг... Я
буду применять для химических
символов начальные буквы латинских
названий каждой элементарной
субстанции. Но так как названия
некоторых элементарных субстанций
начинаются с одних и тех же букв, я
буду различать их, пользуясь
следующими правилами:
1) В классе, который я называю
металлоиды, я буду применять только
начальную букву...
2) В классе металлов я буду различать
символы, в случае, если названия
начинаются с одной и той же буквы как
для металлов, так и для металлоидов,
таким образом, что буду писать первые
две буквы названия металла.
3) Если первые две буквы являются
общими для двух металлов, я буду
прибавлять к начальной букве первый
консонант (созвучную букву)...
Например: S - сера, Si - кремний, Sb -
сурьма, Sn - олово, C - углерод, Co -
кобольт, Cu - медь, O - кислород, Os -
осьмий".
Большую помощь химикам в
нахождении относительных атомных
весов химических элементов - металлов
- оказало открытие в 1819 г.
французскими физиками П.Дюлонгом и
А.Пти закона, по которому
произведение удельной теплоемкости
металлов на их атомный вес является
величиной постоянной, равной 6 кал.
Для того чтобы химики договорились об
основных понятиях, ведущими
учеными-химиками в 1860 г. в Карлсруэ
(Германия) был созван Международный
химический конгресс. На конгрессе
присутствовали семь русских химиков
(среди них Н.Н.Зинин и Д.И.Менделеев).
Основным докладчиком был
итальянский ученый С.Канниццаро
(1826-1910). В 1858 г. он написал
небольшую книгу "Конспект курса
химической философии", в которой
возродил учение А.Авогадро, привлек к
обоснованию и нахождению
количественных соотношений между
атомами химических элементов в
молекулах Закон объемных отношений
Гей-Люссака, устранил существенный
недостаток химической атомистики
Д.Дальтона, который отрицал, что
простые вещества - водород, азот,
хлор, кислород - состоят из молекул (H2,
N2, Cl2, O2), а исходя из принципа
"максимальной простоты", считал, что
они построены из атомов H, N, Cl, O.
Доклад С.Канниццаро и его книга
смогли убедить Международный
конгресс. Итак, основные положения
атомно-молекулярного учения можно
изложить так:
1. Все вещества состоят из молекул -
мельчайших частиц, которые обладают
химическими свойствами вещества.
2. Молекулы состоят из атомов:
молекулы простых веществ состоят из
атомов одного и того же химического
элемента, а в молекулы сложных
веществ входят атомы двух или
большего числа химических элементов.
3. Каждому химическому элементу
соответствует свой вид атомов. Атом -
это мельчайшая частица химического
элемента.
4. При химических реакциях молекулы
исходных веществ разрушаются и
образуются молекулы продуктов
реакции. Атомы химических элементов
при химических реакцях сохраняются и
лишь переходят из одних молекул в
другие.
см. также
