ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическая атомистика Дальтона из "Очерк общей истории химии" Вот почему, оценивая деятельность Дальтона, следует считать, что физическая и химическая атомистика Дальтона по существу идентичны и последняя является лишь ступенью в развитии исследований и формировании представлений ученого. [c.32] Развивая исследования свойств газовой смеси, Дальтон, как мы уже видели, столкнулся с проблемой объяснения явления взаимной диффузии газов различной плотности. Вначале он полагал, что диффузию можно объяснить, если принять во внимание наличие сил отталкивания только между однородными частицами каждого газа, окруженными тепловой атмосферой. Поставленный им опыт (изучение взаимной диффузии водорода и углекислого газа через узкую трубку, соединяющую сосуды с газами), казалось, подтверждал эту точку зрения. Однако, размышляя над явлениями диффузии, Дальтон вскоре пришел к выводу, что эластичные флюиды (т. е. газы) должны отличаться друг от друга величиной частиц. [c.32] Более подробно свои представления Дальтон изложил в Новой системе химической философии . Здесь он разъяснил свои взгляды, наглядно представив специальные диаграммы (см. рисунок), изображающие атомы в виде квадратов различной величины. В центре квадрата помещено ядро атома. Расходящиеся от него лучи изображают тепловую атмосферу, плотность которой уменьшается с расстоянием от центра атома. На лекциях Дальтон пользовался для иллюстраций деревянными кубиками, окрашенными в различные цвета . [c.32] Несмотря на использование такой грубой механической модели атомов, Дальтон на ее основе смог прийти к некоторым существенным заключениям. В частности, он сделал вывод, что число частиц в определенном объеме газа пропорционально весу частиц газа, содержащихся в этом объеме. Иными словами, плотность газа, отнесенная к весу отдельной частицы, представляет собой относительный вес газа. Размер же отдельной частицы обратно пропорционален корню кубическому из числа частиц, содержащихся в данном объеме й = гдеИ — относительный вес первичных частиц, 5 — относительная плотность газа. При этом Дальтон принимал за единицу вес первичных частиц самого легкого газа — водорода, а плотность газов определял относительно плотности водорода. [c.33] В связи с этой мыслью Дальтону еще в 1801 г. нр1га1ла в голову, как он говорил, смущающая идея в равных объемах газов, нри одинаковых температуре и давлении, содержится равное число част1щ. [c.34] Однако эту идею Дальтон Поддерживал лишь короткое время. Он отказался от нее, так как 1 объем азота х атомов)-Ы объем кислорода х атомов) дают 2 объема (2,г атомов) окиси азота, вместо одного объема х атомов) . Это рассуждение вытекало из его механических моделей атомов. [c.34] Но так или иначе, ход мыслей Дальтона требовал решения вопроса о числе и весе частиц различных газов. Именно тогда Дальтон и привлек химический материал для аргументации. Этот шаг оказался исключительно плодотворным для совершенствования физической теории смеси газов и особенно для разработки основных положений атомной теории (химической атомистики). [c.34] Впоследствии Дальтон писал После того, как было установлено различие в величине частиц упругих флюидов, взятых при одинаковых условиях давления и температуры, возникла задача определить их относительную величину и вес, а также относительное число атомов в данном объеме. Это привело к исследованию соединений газов и числа атомов, входящих в соединения такого рода... Кроме упругих флюидов, были исследованы также и другие тела, как жидкие, так и твердые, поскольку они со своей стороны образуют соединения с упругими флюидами. Так был проложен путь для определения числа и веса всех химических элементарных веществ, которые входят в различного рода соединения друг с другом . [c.34] Приведенные значения Дальтон получил исходя из простейших принципов. Он использовал прежде всего найденный различными исследователями процентный состав бинарных соединений, содержащих водород, и брал отношение чисел, выражающих процентное содержание обоих элементов. Приняв далее вес первичной частицы водорода за единицу и используя данные А. Лавуазье о составе воды (85% кислорода и 15% водорода), Дальтон нашел относительный вес атома кислорода — 85 15=5,66. Относительный вес первичного атома азота он определил на основании анализа В. Остина (1788) состава аммиака (80% азота и 20% водорода) 80 20=4. [c.35] Таким образом, Дальтон принял для воды формулу ПО, для аммиака — NH и для сернистой кислоты — SO. Относительный вес серы он вычислил, приняв состав серной кислоты — SO2. Для определения относительного веса атома углерода Дальтон использовал данные анализа угольной кислоты — СОг. Так как использованные для расчетов относительных весов атомов анализы различных авторов были неточными, то и полученные Дальтоном значения атомных весов также оказались весьма неточными. В дальнейшем, однако, как мы увидим, Дальтон многократно пытался уточнить эти данные. [c.35] Нетрудно видеть, что в этих основных положениях и выводах, к которым Дальтон пришел на основе результатов разностороннего исследования свойств газовых смесей, содержатся унге все главнейшие положения химической атомистики. [c.36] Тогда же (октябрь 1803 г.) Дальтон стал пользоваться обозначениями атомов в виде кружков (см. рисунок). Вначале он помещал в середине кружка первые буквы названия элемента или соединения, но затем отказался от такого обозначения и перешел к обозначению элементов и сложных веществ кружками с различными фигурами внутри. [c.36] Оставляя в стороне рассмотрение дальнейшего развития умозаключений Дальтона, к которым он пришел на основании экспериментальных исследований, касающихся чисто физических сторон атомистики, остановимся на некоторых важнейших сторонах генезиса его химической атомистики. [c.36] МОСТИ различных газов при изменении давления. В представленном Манчестерскому обществу 21 октября 1803 г. докладе Об абсорбции газов в воде и в других жидкостях (опубликованном лишь в 1805 г.) Дальтон пытается выяснить, почему одни газы растворяются лучше, чем другие. Он ищет ответа на вопрос, располагая газы по их растворимости в группы и выражая математически относительную растворимость различных групп. Он принимает, что все газы растворяются в воде чисто механически и не образуют химических соединений. Развивая это положение, Дальтон сравнивает состояние растворенного в жидкости газа с газовым состоянием и рассчитывает расстояния между частицами различных газов, растворенных в жидкостях. [c.37] Таким образом, идея об относительных весах атомов (атомных весах) была привлечена Дальтоном и для объяснения результатов исследований растворимости газов в жидкостях. [c.37] ОКИСИ азота и кислорода образуется при вдвое меньшем их соотношении 1,7 1 . [c.38] Установив этот факт, Дальтон приступил к подробному изучению соотношений между азотом и кислородом в различных окислах азота и 4 августа 1803 г. пришел к своему крупнейшему открытию., 0н обнаружил, что соотношения выражаются простыми числами, а именно кислород соединяется с окисью азота либо в соотношении 1,7 1, либо —3,4 1. Позже Дальтон несколько уточнил эти соотношения (1805), дав их в следующем виде 36 20 (1,8 1) и 72 20 (3,6 1). Соответствующее сообщение, озаглавленное Экспериментальные данные о пропорциях газов, или эластичных флюидов, составляющих атмосферу , было представлено Манчестерскому обществу и опубликовано в его трудах в 1805 г. [c.38] Неизвестно, когда именно Дальтон определил соотношение кислорода и азота в закиси азота. В его лабораторном журнале имеется запись, датированная 22 декабря 1803 г., в которой приводится процентный состав окислов азота (табл. 3). [c.38] Результаты Г. Дэви, исследовавшего за несколько лет до этого закись азота (веселящий газ), были опубликованы в 1800 г. [c.38] Вернуться к основной статье