ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Состояние химических знаний накануне открытия стехиометрических законов из "Очерк развития химической атомистики в XIX веке" Развитие химии во второй половине XVIII столетия, обусловившее возникновение химической атомистики, характеризуется широким внедрением количественного метода исследования и коренным усовершенствованием способов получения веществ в индивидуальном состоянии. [c.32] Внедрение количественного метода исследования выразилось в том, что изучение химических явлений стало сопровождаться не только исследованием качественных изменений тел, но и измерением их количественных характеристик, например, массы реагирующих и полученных веществ, растворимости, теплоемкости и т. д. Особенно важным оказалось введенное Ньютоном определение количества вещества но его весу, а также широкое применение закона сохранения вещества и движения, впервые сформулированного М. В. Ломоносовым. [c.32] Все эти открытия привели к тому, что наиболее передовые химики постепенно разуверились в возможности успешного применения теории флогистона. Новая теория, созданная выдающимся французским химиком Лавуазье, отбросила гипотетический флогистон и положила в основу процессов окисления вновь открытый элемент —кислород [1]. [c.33] Кислородная теория, так сказать, поставила химию с головы на ноги тем, что позволила правильно подойти к вопросу о химических элементах. Впервые наметилось правильное решение этого вопроса. [c.33] Чтобы дать представление о химических элементах, предложенных Лавуазье, приводим таблицу простых веществ, опубликованную им в Начальном курсе химии [2, стр. 80] (см. таблицу на стр. 34). [c.33] Решающее значение для развития химической атолш-стики имело и дальнейшее развитие понятия химического соединения. В первой половине XVIII в. не было, собственно говоря, резкой границы между понятиями соединения и смеси. Химическое соединение часто рассматривалось как взаимное насыщение составных частей, которое не было связано ни с постоянным составом, ни с определенными свойствами химического соединения. [c.34] В конце XVIII в. и особенно в самом начале XIX в. в этой области намечается значительный сдвиг. Речь идет об известном споре французских ученых Ж. Л. Пруста и К. Л. Бертолле по поводу того, обладают ли химические соединения постоянным составом или же он непрерывно меняется [3]. [c.34] В этом споре ярко отразилась борьба, которая велась между сторонниками атомистики и сторонниками учения о непрерывном строении вещества. [c.34] Руководствуясь идеями, прямо противоположным) 1 атомистике, Бертолле пришел к выводу, что отпошепие элементов, образующих химические соединения, не является постоянным и что нет резкой границы между химическими соединениями и растворами. В противополоншость ему Пруст утверждал, что веса элементов, образующих соединение, находятся между собой в строго постоянном отношении. Спор закончился победой Пруста, который экспериментально доказал, что соединение есть привилегированный продукт, которому природа дала постоянный состав. Идея Бертолле о соединениях переменного состава была на время забыта. [c.35] Возникновение химической атомистики определяется прежде всего открытием стехиометрических законов и применением атомистической теории для их объяснения. Атомистические представления в химии существовали значительно ранее XIX столетия, о чем свидетельствуют работы Бойля, Ломоносова и других ученых. Однако этими работами не была создана химическая атомистика — учение, связанное с плодотворным применением атомистической теории для объяснения почти всех явлений в химии. Только установление стехиометрических законов — закона постоянства состава, закона эквивалентов и закона кратных отношений — послужило прочной базой для развития атомистического учения в его применении к химии. [c.35] Закон постоянства состава был сформулирован в конце XVIII в. в работах Лавуазье и Пруста. Два других закона стехиометрии — закон эквивалентов и закон кратных отношений — были открыты примерно в это же время. [c.35] Хиггинс знал процентный состав некоторых химических соединений, в том числе двуокиси азота. Однако из разобранного нами примера ясно, что атомистические представления Хиггинса фактически не связаны с весовыми отношениями, так что неизвестно, обладают ли частицы кислорода а, с, с и е одинаковым весом или нет. Неизвестно также, в каком весовом отношении соединяются азот и кислород при образовании химических соединений по описанной атомистической схеме. Поэтому атомистические представления Хиггинса не привели к открытию закона кратных отношений. [c.37] Открытие закона эквивалентов связано с именем немецкого ученого И. Б. Рихтера (1762—1807). Долгое время открытие этого закона приписывалось его соотечественнику К. Ф. Венцелю, и только в 1840 г. русский химик Г. И. Гесс доказал [6], что приоритет в этой области принадлежит Рихтеру. При внимательном рассмотрении их работ видно, что хотя Венцель и опубликовал анализы средних солей, но он нигде не говорил о нейтральности их после двойного разложения наоборот, он даже полагал, что при этом может наблюдаться избыток щелочи или кислоты [7]. Подобные представления нельзя, конечно, связывать с открытием закона эквивалентов. [c.37] В своих исследованиях Рихтер руководствовался идеей о применении математических вычислений к химии, в особенности к составу солей. Свои взгляды он изложил в двух работах — Цачало стехиометрии или способ измерения химических элементов и О новых вопросах в химии . Хотя он и был сторонником флогистонной теории, это не помешало ему установить важнейший закон химии, так как Рихтер считал флогистон невесомым. [c.37] В результате исследований Рихтер пришел к выводу, что сохранение нейтральности после обменного разложения двух средних солей объясняется пропорциональностью между количествами различных оснований, соединяющихся с одним и тем же количеством различных кислот. [c.37] Хотя приведенные цифры и далеки от точности, тем не менее закон эквивалентов в них ясно выражен. Подобная таблица была составлена и для кислот. [c.38] В результате онределения процентного состава некоторых химических соединений Рихтер приблизился и к закону кратных отношений, однако он допустил в анализах значительные ошибки, вследствие чего этот закон ускользнул от его внимания. [c.38] Вернуться к основной статье