ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы История научных представлений о молекулах из "Физика и химия макромолекул" Понятие молекула , что означает по-латыни маленькая масса , было введено в науку в начале XVII в. Пьером Гассенди в развитие атомистических представлений греческой натурфилософии (Левкипп, Демокрит, Эпикур). Гассенди считал молекулы сростками атомов в определенном пространственном сочетании. [c.5] Большинство философов XVII и XVIII вв. присоединилось к учению Гассенди о молекулах как основных структурных единицах вещества. Ломоносов рассматривал движение молекул (он их называл нечувствительными , т. е. невидимыми части-цами) как причину или проявление теплоты. Выяснение внутреннего строения молекул было сформулировано им как основная задача физики и химии. Он писал Во тьме должны обращаться физики и особливо химики, не зная внутреннего нечувствительных частиц строения . [c.5] Однако до развития количественных экспериментальных методов физики и химии, т. е. до конца XVIII в., все рассуждения об атомах и молекулах были лишь поражающими догадками, не вытекавшими из опыта и потому не имевшими черт теоретической обязательности. Современники воспринимали эти идеи как формальные представления, не связанные логической необходимостью с известными в то время фактами. [c.5] Однако дискуссия об определении понятий молекулы и атома продолжалась еще до 60-х годов XIX в. Любопытно, что на международном съезде химиков в Карлсруэ в 1860 г. была предложена Канницаро и принята голосованием окончательная формулировка этих двух фундаментальных понятий — 4 сентября 1860 г. была вынесена резолюция такого содержания предлагается принять различие понятий о частице (молекуле) и атоме, считая частицей количество тела, вступающее в реакцию и определяющее физические свойства, и считая атомом наименьшее количество тела, заключающегося в частицах. [c.6] При голосовании за резолюцию большинство подняло руки (Д. И. Менделеев. Из письма к А. А. Воскресенскому. Полн. собр. соч., т. 15, Изд. АН СССР, 1949). [c.6] Таким образом, молекула с самого начала постулировалась как тело с Внутренней структурой. Однако лишь в 60-х годах XIX в. А. М. Бутлеров сделал следующий важный шаг, сформулировав понятие о химической структуре молекулы, определяющейся валентными связями атомов, из которых она составлена. Он же предложил написание структурных формул, в которых ковалентная связь между атомами изображается штрихом. Теория строения Бутлерова легла в основу всей современной химии и позволила систематизировать большую часть известных в то время экспериментальных фактов. [c.6] Естественно, что структура молекул в то время представлялась плоской, этому способствовал и способ ее изображения. В результате ряд важных фактов оставался необъясненным, в том числе и явление стереоизомерии — существование изомерных веществ, отличающихся только одним свойством направлением вращения плоскости поляризации света. [c.6] Вант-Гофф показал, что и стереоизомерия вполне естественно вытекает из молекулярной структуры, если считать молекулы не плоскими, а пространственными образованиями и располагать валентные штрихи вокруг атомов не в плоскости, а в пространстве. Так возникла стереохимия, получившая к началу XX в. известную завершенность. Сотни тысяч молекул органических и неорганических веществ могли быть изображены в виде структурных и в случае необходимости пространственных формул. [c.6] Физика начала XX в. рассматривала молекулы весьма примитивно. Известно, что в кинетической теории газов и жидкостей, развивавшейся Больцманом, Клаузиусом и Максвеллом, молекулы считались шариками. Для истолкования кинетики химических реакций Больцман допускал суш ествование у этих молекул-шариков особых чувствительных мест, которыми они должны соприкоснуться, чтобы осуш ествилась реакция. Так объяснялся стери-ческий фактор химической кинетики. Все это было неудовлетворительно между детализированными структурными химическими формулами и примитивными молекулами-шариками кинетической теории лежала непреодолимая пропасть. [c.7] Отсутствие каких-либо экспериментальных методов изучения молекул как физических тел приводило к тому, что кинетическая теория оставалась весьма спекулятивной. Это давало повод к бесконечным нападкам на атомистическую теорию и к попыткам отвергнуть представления об атомах и молекулах, исходя из философской концепции об их непознаваемости. Известно, что Оствальд и Дюбуа-Реймон выступали с такими крайне реакционными взглядами. Поднятая ими кампания привела к жестокой травле Больцмана, закончившейся его трагической смертью. [c.7] После расчетов Эйнштейна и опытов Сведберга и Перрена по анализу броуновского движения атомизм окончательно победил и в физике. Однако для изучения размеров и формы молекул удовлетворительных методов все еще не существовало. [c.7] Первые реальные успехи в этой области были достигнуты Лэнг-мюром в результате применения своеобразных методов изучения поверхностных явлений. [c.7] Вернуться к основной статье