ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Составные части атома. 41. Модель из "Физическая химия Том 1 Издание 4" При точности взвешивания в 10 —10 % (опыты Ландрльта) это изменение массы не могло быть достоверно обнаружено. [c.19] При образовании атома гелия из четырех атомов водорода наблюдается потеря массы в 0,0290 г на 1 грамматом гелия (ат. вес Н = 1,0078 и ат. вес Не = 4,0022, следовательно ДМ = 4 1,0078— 4,0022 = О 0290). [c.19] Эти книги содержат общедоступное, но научное изложение теории. Математическое изложение ее см. А. К о п ф, Основы теории относительности Эйнштейна, 1933 А. Эддингтон, Математические основы теории относительности, 1934. [c.19] Это соотношение можн о считать наиболее общим физическим выражением закона сохранения материи. [c.20] Атомная теория строения материи возникла сначала лишь в виде гипотезы (Дальтон, 1804) для объяснения тех простых числовых соотношений, которые соблюдаются при химических процессах и которые хорошо известны из элементарнаго курса химии. Еще сравнительно недавно (в конце XIX в.) в пользу атомной теории материи говорили лишь косвенные данные. [c.20] Сейчас эта теория может считаться прочно обоснованным фактом мы можем ощущать отдельные атомы и молекулы измерительными приборами, можем фотографировать их траектории и даже знаем самые тонкие подробности их внутреннего строения. [c.20] Начнем с тех основных стехиометрических закономерностей, которые привели к атомной теории и которых одних уже было бы достаточно для ее прочного обоснования. Мы их рассмотрим лишь вкратце, так как они предполагаются известными читателю из курса общей химии. [c.20] По поводу этого закона возникла длительная полемика между Пру и его противником Бертоле, сильно способствовавшая развитию экспериментальной химии. [c.20] Несоблюдение этого закона служит верным признаком наличия в веществе неоднородных молекул. Если бы например мы нашли, что в СиЗ весовые отношения меди и серы отклоняются от пропорции 63,57 32,06, то эти отклонения следовало бы приписать отнюдь не тому, что в молекулах СиЗ это отношение нарушено, а лишь присутствию молекул другого рода — СидЗ или других соединений меди с серой. [c.20] В нашем примере количества кислорода кратны четырем. В органических соединениях кратность выражается иногда очень большими числами, но она всегда соблюдена для однородного химического соединения. [c.22] Оба закона послужили основой для атомной теории. Действительно, постоянство состава трудно объяснить иначе, как тем, что данное тело построено из совершенно однородных частиц — молекул, — которые в свою очередь содержат более мелкие составные части — атомы — в определенных количествах. С другой стороны, закон кратных отношений указывает, что эти атомы неделимы в условиях обычных химических процессов и могут входить в молекулу лишь как целое в количестве одного, двух и т. д. [c.22] Из того факта, что для образования воды нужно взять 8 г лислорода и 1 г водорода еще не следует, что атом кислорода в восемь раз тяжелее атома водорода. Это имело бы место, если бы молекула воды содержала по одному обоих атомов (НО). Если же мы для нее примем состав (НО2), то получим соотношение 1 4 для масс обоих атомов Ц 4Х2==1 8). При формуле Н2О получим соотношение масс 1 16 (так как 1X2 16 = 1 8) и т. д. Выбор правильной формулы определяется законом кратных объемов и законом Авогадро. [c.22] Закон постоянства состава применим не только к элементам, входящим в состав молекул, но и к их группам, например HgO в гидратах, NHa в аммиакатах. Так в гидрате хлорной меди u la 2Н2О на 134,49 г безводной соли (или на 63,57 г Си и 70,92 г С1) всегда приходится ровно 36,02 г Н2О. Отклонение от этого соотношения указывает на то, что соль наряду с гидрат-ными молекулами содержит также и безводные, или свободную воду. Последний случай мы встречаем в водном растворе этой соли, где соотношения u lg Н О произвольны в зависимости от концентрации раствора. Но в этом случае мы уже имеем не определенное однородное соединение, а смесь, не подчиняющуюся закону постоянства состава. [c.22] Правильным критерием настоящего химического соединения может служить однородность всех его молекул, т. е. строгое соблюдение закона постоянства состава. [c.23] Разложение окислов азота дало бы всегда на два объема азота один, два, три, четыре или пять объемов кислорода и т. д. [c.23] Газы вступают друг с другом в соединение в постоянных и кратных объемных соотношениях. [c.23] Теперь мы имеем все данные, чтобы определить соотношения масс атомов и найти формулы химических соединений так, из того, что 2 объема водорода- -1 объем кислорода дают 2 объема водяного пара, следует, что на 2 молекулы последнего приходятся 2 молекулы водорода и молекула кислорода. С другой стороны, соотношение 1 8 для весовых количеств обоих газов указывает, что эти 2 молекулы водорода в 8 раз легче одной молекулы кислорода, т. е. молекула водорода в 16 раз легче молекулы кислорода. [c.23] С другой стороны, 2 молекулы водяного пара никак не могут получиться из 1 атома кислорода молекула последнего состоит по меньшей мере из двух атомов. Те же рассуждения в применении к образованию хлористого водорода показывают, что и молекула водорода состоит из 2 атомов. Следовательно атом водорода в 16 раз легче атома кислорода и соотношение масс в воде 1 8 отвечает формуле Н2О (где 2X1 16= 1 8). [c.23] К определению атомных весов ведет химический анализ, дополненный каким-либо другим соотношением, позволяющим сделать окончательный выбор между кратными величинами. В примере Нд и Од таким дополнением служат закон Авогадро и закон кратных объемов. Там, где газообразных соединений получить не удается, пользуются другими дополнительными соотношениями. [c.24] Вернуться к основной статье