ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Распространение атомно-молекулярной теории на органические соединения из "История органической химии" Вывод эмпирических формул органических соединений на основе элементного анализа в том виде, в каком он применяется современными химиками, установился примерно с бО-х годов XIX в. До этого времени все было гораздо сложнее. [c.18] Постулаты Дальтона, являвшиеся одним из выражений закона кратных отношений, стали широко применяться химиками по мере совершенствования методов элементного анализа. Это вызвало резко критическое отношение со стороны Берцелиуса В науке наступает период, — писал он, — в течение которого химики, обладая ограниченными силами и имея страстное стремление к открытиям и славе, будут злоупотреблять химическими пропорциями и станут приспосабливать к вероятным формулам результат скверно поставленных анализов и таким путем наполнят органическую химию ложными данными (цит. по [10, с. 43]). Сам Берцелиус с 1811 г., совершенствуя методику Гей-Люссака и Тенара, выполнил ряд прецизионных с точки зрения того времени анализов органических соединений и предложил способ вычисления элементного состава, связанный с отказом от простых постулатов Дальтона. [c.18] Свой способ определения элементного состава по данным органического анализа Берцелиус применил впервые к органическим кислотам (1815). Б те времена под кислотами подразумевали то, что впоследствии стали называть ангидридами кислот. Таким образом, соль представляет собою соединение кислотного и основного окислов, например соль уксусной кислоты (в современной записи) С4Н Оз-МеО. Берцелиус постулировал, что числа атомов кислорода в бинарном основном окисле МеО и в кислоте должны быть кратными друг другу. Зная предварительно количество кислорода в окисле МеО, можно определить по данным элементного анализа число атомов кислорода в кислоте , а затем и число атомов углерода и водорода. Таким образом можно получить простейшие атомные отношения например, для уксусной кислоты , согласно Берцелиусу, оно будет 6Н -Ь 4С -Ь 30, для янтарной 4Н + 4С -f 30, лимонной Н -f С -Ь О, бензойной 30 -f 12Н + 15С и т. д. Отношения эти, правда, могут быть только кратны отношениям, отвечающим действительному составу, который нельзя было определить, не зная молекулярного веса. [c.19] Хотя и не в такой отчетливой форме, в определение элементного состава был введен другой принцип, а именно о соответствии количественного состава веществ, превращающихся друг в друга. Таким путем Соссюр и Гей-Люссак (1814—1815) связали элементный состав этилового спирта и диэтилового эфира, а Деберейнер в 1822 г. — состав того же спирта и уксусной кислоты. [c.19] Но и этот с тех пор широко применявшийся способ не позволял находить истинного атомного состава соединений, например полимерных, без определения их молекулярного веса. [c.19] Однако даже правильный элементный анализ и знание молекулярного веса еще не гарантировали, что формулы данного соединения у разных химиков будут выглядеть сходным образом. [c.19] Четыре приведенные выше формулы уксусной кислоты отличаются между собой тем, что в первой и второй из них знаки С и О отвечают эквивалентам углерода и кислорода, но вторая формула отвечает вдвое большему молекулярному весу, в последней формуле знак О отвечает эквиваленту кислорода, а знак С — атомному весу (или эквиваленту — 12, т. е. совпадающему с атомным весом) и лишь третья формула не отличается от современной. [c.20] Написание формул в системе эквивалентов в общем не оказалось однозначным и не представляло преимуществ по сравнению со способом изображения в формулах атомного состава. [c.20] По мере укрепления атомно-молекулярной теории выяснилось преимущество второго способа. Вот почему на первом международном химическом конгрессе в Карлсруэ (1860) вопрос об эквивалентах занял второстепенное место по сравнению с обсуждением понятий атом и молекула , и было принято предложение понятие об эквиваленте считать эмпирическим, не зависящим от понятий об атомах и молекулах. Отказ в конце 50-х годов от формул с эквивалентами имел огромное значение также для развития учения о валентности, а следовательно, и для создания теории химического строения. Конгресс в Карлсруэ способствовал устранению и второй помехи в установлении правильных эмпирических формул органических соединений, помехи, связанной с неудовлетворительными способами определения их молекулярных весов. [c.20] Система Дальтона, о которой мы упоминали выше, приводила к автоматическому получению молекулярного веса соединений, если было известно, из каких элементов оно состоит и каковы атомные веса последних. Таким образом, в 1808—1810 гг. Дальтон предложил большое число графических формул, основанных на принципе наибольшей простоты, по которым сразу можно было вычислить молекулярный вес соответствующих веществ. [c.20] Идеи молекулярной теории, высказанные Авогадро в 1811— 1821 гг., не встретили должного признания до Конгресса химиков. в Карлсруэ, хотя сам Авогадро дал правильное выражение состава таких органических соединений, как метан, этилен, этиловый спирт,, диэтиловый эфир, хлорэтан, хлористый этилен и т. д. [12, гл. II]. [c.21] Способ определения молекулярных весов, предложенный Авогадро, основан на определении отношения объема одной весовой части летучего соединения к объему, занимаемому одной весовой частью водорода, отвечающей его атому , или к объему, занимаемому двумя весовыми частями водорода, отвечающими его молекуле . [c.21] Однако первоначально произошло как бы приспособление правильного метода уже к установившимся выводам, а именно формулы органических соединений распались на две категории на двухобъемные и четырехобъемные . [c.21] Однако первые доструктурные теории носили еще на себе следы несовершенства атомно-молекулярных представлений. [c.22] Вернуться к основной статье