ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные этапы в развитии теории растворов из "Введение в молекулярную теорию растворов" Теория растворов является областью знания, пограничной между физикой и химией. По своему содержанию современная теория растворов наиболее близка кругу проблем, рассматриваемых в молекулярной физике. Однако родоначальницей теории растворов была химия. Рассмотрим вкратце основные этапы развития теории растворов. [c.21] До XVIII столетия в понятие растворения включали и реакцию нейтрализации кислот основаниями, и действие кислот на металлы, и взаимодействие между водой и сахаром или поваренной солью. Химию определяли как искусство растворять смешанные природные тела , или как научное искусство, которое изучает растворение тел для того, чтобы разделить их на части, из которых оно состоит, а потом соединить их опять в тело, которому они принадлежат [1]. [c.22] Это представление о химии и о растворах оставалось господствующ ,1м до появления работ М. В. Ломоносова. [c.22] Выдвинутая Ломоносовым теория растворов наиболее полно изложена в его исследовании, озаглавленном Диссертация о действии химических растворителей вообщ е (1743—1745 гг.). Взгляды Ломоносова на растворы находят свое отражение и в других его произведениях, особенно в труде Введение в истинную физическую химию , опубликованном в 1752 г. [c.22] В Диссертации о действии химических растворителей вообиде М. В. Ломоносов впервые установил принципиальное различие между такими процессами, как растворение металлов в кислотах и растворение солей в воде ...металлы в кис.лых спиртах (т. е. в кислотах.—М. Ш.) растворяются иначе, чем соли в воде , утверждал он [2]. Растворение металлов в кислотах Ломоносов называл опосредованным . [c.22] В более поздних работах Ломоносов наметил обширный план исследования растворов, который ему самому удалось осуществить лишь в сравнительно небольшой степени. Тем не менее, труды М. В. Ломоносова, посвященные изучению растворов, являются исторической вехой в развитии теории растворов. Ломоносов сделал первые шаги в разработке современного представления о растворах и наметил программу дальнейших исследований. [c.22] Ломоносова по праву следует считать одним из основателей современного учения о растворах [4]. [c.23] Через 46 лет после написания Ломоносовым его диссертации о действии растворителей, в 1789 г. Лавуазье на основе накопившегося к тому времени нового фактического материала (открытие кислорода и способности металлов к образованию окислов) снова пришел к выводу о необходимости разделения процессов растворения на два класса. [c.23] Любопытно, что, как и Ломоносов, Лавуазье опять-таки сравнивает растворение металлов в кислотах и солей в воде При растворении солей молекулы соли разъединяются, но ни соль ни вода не испытывают разложения, и их можно найти в растворе в том же количестве, в каком они были до процесса. То же самое можно сказать о растворении смолы в спирту или подобных ему растворителях. Напротив того, нри растворении металлов всегда происходит или разложение кислоты или разложение воды, металл окисляется и переходит в окись. Выделяются газообразные продукты. Таким образом после растворения ни одно из веществ не сохраняется в том же состоянии, в каком оно было до растворения [5]. [c.23] Параллельно с установлением различия между двумя видами растворения химики начинают проводить различие между определенными химическими соединениями и растворами. Знаменитый сиор между Берто.лле и Пру в 20-х годах прошлого века закончился победой Пру, доказавшего, что химические соединения, в отличие от растворов, имеют постоянный состав (закон постоянства состава химических соединений). [c.23] После выделения теории растворов в относительно самостоятельный раздел химии в теории растворов сложилось два направления химическая теория растворов и физическая теория растворов. [c.23] Сторонники химической теории растворов считали, что силы, действующие в растворах, являются чисто химическими и отличаются лишь слабой интенсивностью. Их противники полагали, что растворение—чисто физический процесс смешения веществ друг с другом. Каждое из этих направлений выдвинуло своих выдающихся представителей. Химическую теорию растворов отстаивали Бертолле и Менделеев, Курнаков и Долезалек. Физическую теорию защищали Гей-Люссак, Вапт-Гофф, Аррениус, Нернст. Каждая из этих теорий искала и находила поддержку в эксперименте и, казалось, имела право считать себя обобщением опыта. В нашу задачу не входит детальный анализ развития физического и химического направлений в учении о растворах. Мы попытаемся лишь в самых общих чертах охарактеризовать содержание и значение обоих этих направлений. [c.23] На первых порах в химической теории растворов проявлялось стремление к отрицанию закона постоянства состава химических соединений. Против этих попыток выступил Д. И. Менделеев, выдвинувший теорию, получившую не вполне точное [9] название гидратной теории растворов. [c.24] Согласно Менделееву растворы можно рассматривать как жидкие непрочные определенные соединения в состоянии диссоциации . Д. И. Менделеев, как он сам подчеркивал, стремился подвести растворы под дальтоновы понятия атомизма,. ..через что получается то единство химических понятий, какого не может быть при допущении физико-механического понятия о неопределенных соединениях [6]. [c.24] Несмотря на некоторые успехи, связанные с накоплением богатого фактического материала, частично подтверждавшего выводы химической теории растворов, эта теория столкнулась с непреодолимыми затруднениями. [c.24] Данные опыта противоречили химической теории растворов в еще большей мере, чем подтверждали ее. Так, нанример, И. Ф. Шредером были открыты так называемые идеальные растворы. Оказалось, что компоненты, образующие идеальные растворы, способны растворять друг друга в любых отношениях без какого-либо теплового эффекта и изменения объема. Все свойства этих растворов указывают на отсутствие в них каких-либо химических соединений. Выяснилось, что во многих случаях химические соединения (гидраты или сольваты), предполагавшиеся сторонниками гидратной теории, в действительности не существуют. Далее стало известно, что исследования различных свойств одних и тех же растворов нередко приводили к не совпадающим между собой выводам относительно гидратов (или сольватов). Наконец, выяснилось, что силы, действующие между молекулами или атомами в растворах, во многих случаях значительно отличаются от химических сил, приводящих к образованию химических молекул. [c.24] Мы уже упоминали, что наряду с химической теорией и как бы в противовес ей развивалась физическая теория растворов. Сторонники этой теории считали, что растворы—это однородные смеси молекул, в которых состояние растворенного вещества подобно состоянию газа. [c.24] Если в первой половине и середине XIX века главенствующую роль играла химическая теория растворов, то к концу XIX века эта роль переходит к физической теории. [c.24] Вернуться к основной статье