ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отношение Авогадро к химическим системам из "История учения о молекуле в химии" В самом начале своей статьи Авогадро подчеркнул, что он был одним из первых, кто указал на применение закона, открытого Гей-Люссаком [20, стр. 123]. Далее, он говорил, что в даной работе он хочет показать, на основе результатов новых работ, появившихся после его первых статей, в какой степени подтвердились его предыдущие выводы, и распространить свою гипотезу на вновь открытые или ранее мало изученные вещества. Далее он писал Я хочу согласовать с моими принципами основные положения теории определенных пропорций и, главным образом, вступить в некоторую дискуссию относительно тех ее положений, по которым мое мнение расходится с мнением Берцелиуса, которого можно считать, по справедливости, наиболее заслуженным из всех современных химиков в области данной части наших химических знаний [20, стр. 124]. [c.56] Перейдя к изложению общих замечаний, Авогадро указывает, что одним из основных положений выдвинутой им ранее гипотезы было определение молекулярного (атомного) веса простых тел и атомного состава сложных молекул. Из все.х химиков мне кажется, что больше всего приблизился к этой идее Берцелиус, ибо в веществах, которые известны в газообразном состоянии, он не допускает реально других определенных пропорций, как те, которые представлены непосредственно объемами соединяющихся газов, а что касается других тел, то он устанавливает эти пропорции по аналогии с первыми, что его приводит, вообще, к тем же предположениям, к каким пришел и я относительно масс молекул (молекулярных весов.— М. Ф.) различных тел. Берцелиус, между тем, замечал, что факты, касающиеся теории объемов, являются такими редкими, что из весьма малого числа данных мы вынуждены, вывести все остальные но это потому, что он считает эти факты относящимися только к кислороду и водороду, так как рассматривает элементарность азота как нечто сомнительное, а хлор, как определенно сложное вещество — мнение, которое редко кто из химиков склонен теперь разделять и вот эти два газа (азот и хлор.— М. Ф.), рассмотренные как простые, добавляют такую массу фактов относительно соединения газов между собой, что общее число таких данных уже нельзя считать весьма малым [20, стр, 126]. [c.56] Далее Авогадро указывал на теоретическую основу своей гипотезы Я не ограничился в моих вышеприведенных статьях тем, что рассматривал объемные отношения и плотности газов как удобное средство устранить произвол. рассматривая все это с теоретической точки зрения, которая больше всего интересует физика, я предложил, кроме того, гипотезу о строении газа, которая более исчерпываюше оправдала бы этот подход. Она состоит в том, что все газы при одном и том же давлении и температуре содержат в равных объемах одинаковое число составных молекул, так что расстояние центров молекул в этих условиях является одинаковым для всех газов. Тогда плотности газов представляют непосредственно массы их составных молекул... Я считаю составными молекулами те молекулы, которые даже у простых тел могут быть сложенными из других парциальных (элементарных, т. е. атомов.— М. Ф.) молекул, но намного более сближенными, чем тотальные (составные.— М.. Ф.) молекулы между собой в газообразном состоянии [20, стр. 130—131]. [c.57] Авогадро указывал далее, что Берцелиус приблизился к его гипотезе и в другом вопросе. Авогадро установил еще в предыдущих своих статьях общее положение, по крайней мере для бинарных соединений, состоящее в том, что за малыми исключениями объем сложного газа равен удвоенному объему того составляющего газа, который входит с наименьшим объемом в соединение. или равен сумме, если объемы этих двух составляющих равны между собой ... Однако я не вижу, чтоб химики обратили бы на это внимание до сих пор . Берцелиус говорит, между тем, что, по-видимому, когда два газообразных элемента соединяются в равных объемах, не происходит никакого сжатия но когда два объема одного элемента соединяются с одним объемом другого, имеет место сгущение, равное одному объему, так что три объема после соединения становятся равными двум. Это по существу правило, которое я предложил, но выраженное в менее общем виде [20, стр. 134]. Для того, чтоб глубже понять значение этого высказывания, необходимо учесть, что, как утверждал Авогадро, Гей-Люссак, доказав простоту отношения объемов газов, вступающих в химическое соединение, распространил эту простоту отношений также на объемы сложных газов по отношению к их составляющим но он не установил никакого общего правила о сущности этого последнего отношения 120, стр. 133]. [c.58] Авогадро, таким образом, подчеркивал универсальность своей гипотезы, которая подтверждается общими физическими свойствами как простых, так и сложных газов. [c.59] Перейдя к вопросу о молекулярном весе сложных газов, Авогадро упрекал химиков в том, что они считали массу молекулы химического соединения, или пропорциональное число, или, согласно выражению Уолластона, химический эквивалент, равным сумме молекулярных масс, их составляющих [20, стр. 136] и не учитывали делимости этих молекул в результате химического соединения. Он указывал, что, например, молекула воды состоит из одной молекулы водорода и полумолекулы кислорода, ибо объем газообразной воды равен объему водорода или в два раза больше объема кислорода [20, стр. 137]. [c.59] Здесь необходимо еще раз отметить, что Авогадро четко не разграничивал различные химические понятия и поэтому смешивал в своей терминологии понятия об атоме, молекуле и химическом эквиваленте. [c.59] Авогадро определял молекулярные веса газов по их плотности по водороду. [c.60] Отметив Берцелиуса, как одного из великих химиков-современников, принявшего большую часть его гипотезы, Авогадро далее писал, что один из наиболее искусных физиков наших дней Ампер также принял эту гипотезу и даже, как он это утверждает, еще до того, как познакомился с моими статьями, он удачно использовал ее для теории кристаллических форм составных молекул кристаллов. Я должен также причислить к физикам, которые следовали этому мнению, Моллэ, высказывавшегося по этому поводу в своей работе О строении газов и их емкости для теплорода , прочитанной им в Лионской академии, и я склонен думать, что она будет принята вообще всеми теми, которые захотят об-)атить свое внимание на этот вопрос (гипотезу.— М. Ф. 20, стр. 132]. [c.60] Исторически важно отметить, что Моллэ был первым У ным, который применил гипотезу Авогадро [45]. [c.60] Далее Авогадро пере.ходит к критическому разбору гипотезы Ампера. Согласно мнению этого физика, составная молекула простых веществ состоит из четырех простых молекул, расположенных в четырех вершинах тетраэдра... и согласно этому, если предположить, что составные молекулы кристаллов не претерпевают никакого изменения, когда вещество, состоящее из этих кристаллов, перейдет в газообразное состояние, тогда каждая составная молекула не сможет ни в каком случае делиться более, чем на четыре части при образовании сложных газов ... но ничто не обязывает нас признать, что составные молекулы простых газов тождественны с составными молекулами кристаллов этих веществ в твердом состоянии ... возможно, что при переходе из твердого и жидкого состояния в газообразное и наоборот происходят такие разделения или соединения молекул, в результате которых образуются простые газы, состоящие из двух парциальных молекул, или даже могут сократиться до одной единственной простой молекулы... [20, стр. 133]. [c.60] Отклонение априорного подхода к оценке числа атомов в молекуле простых газов со стороны Авогадро имеет большое принципиальное значение. Это указывает на диалектику его научных взглядов и представляет также известный исторический интерес, ибо вопрос о числе атомов в молекуле простых газов был, как мы увидим далее, одним из камней преткновения для. многих хи.миков. [c.61] Авогадро критикует Ф. де Монтизона, пришедшего к выводу, будто величина молекулы пропорциональна плотности тел даже в твердом состоянии но если вероятно,— пишет далее Авогадро,— что существует некоторая связь между этими двумя величинами и что вообще металлы, обладающие молекулой с большей массой, являются также и более тяжелыми, то, однако, все данные дают право думать, что эта связь будет иметь более сложный характер, чем обыкновенная пропорциональность [20, стр. 154. [c.61] Переходя к практическому применению своей гипотезы, Авогадро в этой работе [20] делал очень ценные выводы об атомных весах различных элементов и об атомном составе многих сложных веществ, критически разбирая выводы других ученых и давая научно обоснованные доказательства правильности своих выводов. Мы остановимся только на некоторых из них. [c.61] Интересны рассуждения Авогадро об атомном весе углерода. Он напоминал, что еще в предыдущих статьях он, исходя из предполагаемого состава углекислого газа, определил теоретическую плотность углерода по водороду равной 11,36. В связи с более точным определением плотности водорода, произведенным после этого Берцелиусом и ДюлонОм [20, стр. 183], Авогадро изменил соответственно эту величину на 12,0823. [c.61] Интересны другие выводы, которые Авогадро приводил в защиту своих взглядов на состав углекислого газа Я еще добавлю, что, согласно нашей гипотезе, угольная кислота будет аналогом селитряной кислоты (двуокиси азота), а окись углерода — селитряному газу (окиси азота) согласно гипотезе Гей-Люссака, примененной к равным объемам, угольная кислота была бы аналогом селитряного газа (N0), а окись углерода (СгО)—закиси азота (N2O). Однако мне кажется, что первые аналоги более естественны, чем вторые... [20, стр. 185]. [c.62] Здесь мы видим, что Авогадро пользовался химическими данными для подтверждения своих выводов. [c.62] Несомненный исторический интерес представляют предложенные Авогадро для синерода (циана), синильной кислоты и хлористого циана формулы, которые соответствуют современным. Предлагая их, Авогадро одновременно подвергал критике формулы, предложенные Гей-Люссаком [20, стр. 187]. [c.62] В связи с обсуждением формул синильной кислоты Авогадро воспользовался случаем, чтоб объяснить исключения из своего правила об удвоении числа молекул при образовании газообразных соединений. Он указывал на то, что если при образовании фосгена не происходит удвоения объема, то это потому, что такое удвоение уже имело место при образовании окиси углерода [20, стр. 187]. Но зато при образовании синильной кислоты из циана и водорода удвоение происходит потому, что при образовании бинарного соединения циана такое удвоение не произошло, и он заключает ... если удвоение не произошло при образовании бинарного соединения, то оно имеет место при образовании соединения второго порядка это как раз обратное тому, что имеет место для фосгена [20, стр. 188]. [c.62] В этой же работе Авогадро подробно разобрал химические соединения других элементов, их формулы и вывел атомный вес этих элементов. Мы приведем еще только несколько примеров, показывающих, к каким плодотворным результатам приводила его гипотеза. [c.62] Вернуться к основной статье