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 о 60-х годов XIX в. До этого времени все было гораздо сложнее. [c.18] В первой части Новой системы химической философии (1808) Дальтон выдвинул постулат о соединении атомов различных элементов в простейших пропорциях если два элемента образуют лишь одно соединение, то в него, по всей вероятности, они входят в атомной пропорции 1 1, если два элемента образуют два соединения — в пропорции 1 1и1 2ит.д. Поэтому априорно Дальтон принял ддя воды формулу (в современной записи) НО, для окиси углерода — СО, для двуокиси углерода — СО2, этилена — СН, метана — СНг и т. д., а уже из этих формул на основании элементного анализа определял атомные веса, т. е. проделывал путь, обратный тому, который со времен Берцелиуса стал общепринятым от данных элементного анализа, пользуясь известными атомными весами, — к эмпирической формуле. [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). В 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) С4НвОз-МеО. Берцелиус постулировал, что числа атомов кислорода в бинарном основном окисле МеО и в кислоте долн ны 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 + 4С -Ь 30, для янтарной 4Н + 4С + 30, лимонной Н + С -f О, бензойной 30 4- 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 диэтнлового 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 OTflH iaeT H 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 (I860) вопрос об эквивалентах занял второстепенное место но 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,, отвечающе его атому , или к объему, занимаемому двумя весовыми частями водорода, отвечающими его молекуле . [c.21] Однако первоначально произошлр 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