ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дюма и гипотеза Авогадро из "История учения о молекуле в химии" как бы откликнувшись на призыв Авогадро, в 1826 г. 26-летний химик Дюма публикует статью [47], в которой ставит перед собой задачу использовать в качестве основной эмпирической опоры атомистики гипотезу Ампера и Авогадро. Дюма приводил в ней свои первые экспериментальные работы по определению плотности газов и парообразных вешеств, подтверждаюшие плодотворность данной гипотезы. Здесь же вкратце излагался новый способ определения плотности паров, отличающийся от метода Гей-Люс-сака тем, что он основан не на измерении объема определенного веса парообразного вещества, а на взвешивании определенного объема пара. Метод Дюма дает возможность определять плотности паров веществ, кипящих при весьма высокой температуре, чего нельзя сказать о методе Гей-Люссака, ограниченном еще и тем, что он был неприменим для работы с веществами, химически взаимодействующими со ртутью, которая использовалась в данном приборе. [c.70] Во-первых, Берцелиус своим признанием объемного метода (хотя и ограничил его распространение только на простые газы) и применением его в качестве одной из эмпирических основ атомистики, уже создал тем самым благоприятную почву для гипотезы Авогадро. [c.70] Как можно судить по письму Дюма, направленному Aparo [50] за несколько месяцев до -статьи Дюма о применении гипотезы Авогадро [47] и являющемуся как бы предварительным сообщением об этих работах, Дюма, предприняв свои исследования, ставил себе практическую цель определение атомных весов некоторых элементов по плотности их паров [50, стр. 433]. [c.71] Для того чтоб иметь возможность хотя бы косвенно судить о плотности твердых элементов, Дюма был вынужден искать их летучие соединения. Поиски привели к открытию и применению летучих газообразных соединений некоторых элементов (В, Si, Sn, As, Sb, P, Ti). Переводя последние во фтористые и хлористые соединения, Дюма одновременно устанавливает их аналогию и тем самым подтверждал элементарность фтора [там же]. [c.71] Свою статью [4 (появившуюся после этого письма) Дюма начал следующими словами Я решил предпринять целую серию опытов для определения атомного веса большого числа тел по их плотности в газо- или парообразной форме. В этом случае не остается ничего другого, как допустить только одну гипотезу, и все физики согласны с ней, Она состоит в предположении, что во всех упругих флюидах (газах.— М. Ф.), при одинаковых условиях, молекулы находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, т. е. они находятся в одинаковом числе. [c.71] Непосредственное следствие этого подхода к данному вопросу уже глубоко обсуждалось Ампером, но оно еще практически не было принято пока ни одним химиком, если не считать Гей-Люссака. Оно состоит в том, что надо считать молекулы простых газов способными к последующему делению деление, которое происходит в момент соединения и которое изменяется (происходит по-разному.— М. Ф.) в зависимости от природы соединения. Хотя это следствие еще до сих пор не общепризнано, его невозможно избежать, если считать верным предыдущее предположение о строении газообразных тел [47, стр. 337]. [c.71] Таким образом, Дюма идет дальше Берцелиуса, признавая, как и Ампер, что гипотеза об одинаковом числе частиц в равных объемах распространяется на все газы, причем он ссылается на признание этого положения всеми физиками. Из данного положения он приходит к следствию о сложности этих частиц и об их способности к делению. Интересно, что Дюма приписывал Гей-Люссаку признание этой гипотезы, хотя в научной литературе Гей-Люссак нигде об этом не говорил. Возможно, Дюма здесь имеет в виду тот факт, что Гей-Люссак, выражая формулу соединения в элементарных объемах, употреблял также и дробные объемы. Далее Дюма высказывается весьма неопределенно о числе атомов ( элементарных молекул ) в молекуле простых тел пока невозможно знать, сколько элементарных молекул (атомов.— М. Ф.) находится в молекулах простых тел [47, стр. 338]. Данное высказывание, как и предположение о том, что деление. .. происходит по-разному, в зависимости от природы соединения [там же], явились в дальнейшем источником некоторых ошибочных выводов Дюма. [c.72] Формула соединения должна всегда представлять то, что заключается в одном объеме этого тела, взятого в газообразном состоянии [47, стр. 339]. [c.72] Как мы увидим далее, такая нечеткая формулировка Дюма, отражавшая смешение двух различных понятий (атома и молекулы), сыграла немалую роль в отрицательной реакции многих химиков на попытки Дюма возродить гипотезу Авогадро. [c.72] Далее Дюма излагает цель начатых им исследований Работа, которую я начал, имеет целью собрать все данные в связи с этим вопросом, найти законы, которые управляют молекулярным расположением (составом.— М. Ф.) газов и паров... Кроме этой основной цели данного ряда исследований, состоящей в замене произвольных данных, на которые до сих пор опирается почти вся атомистика, положительными (эмпирическими.— Ж. Ф.) понятиями, я себе поставил также и другую цель, не менее важную на мой взгляд. Это естественная классификация простых тел. [c.73] Я понимаю под естественной классификацией расположение этих тел по группам, основанным на достаточно важных характеристиках, так, чтобы можно было их считать способными определять все второстепенные свойства. Этими основными свойствами являются различные способы соединения тела, его теплоемкость и объем его атома в твердом состоянии... [c.73] Я надеюсь, что собрав все данные, которые можно получить при данном состоянии науки, я смогу добиться разъяснения основных положений атомистической теории и положить основу подлинно естественной классификации, в том смысле, как это понимают в ботанике и в зоологии. Группы, которые я хочу составить, должны объединять тела, молекулы (атомы — М. Ф.), которые имеют сходственные (курсив наш.— М. Ф.) свойства они будут представлять большое облегчение при их изучении и в то же время оНи укажут на такие аналогии, которые будут вести верным путем к открытию новых соединений [47, стр. 339—341]. [c.73] Нам кажется, что говоря о попытке Дюма создать классификацию элементов, небезынтересно отметить, что Авогадро в 1821 г. писал, касаясь вопроса о значении химической аналогии Впрочем, здесь не место собирать все эти аналогии и создавать классификацию веществ с точки зрения их молекулярной массы (атомного веса.—М. Ф.) это будет предметом отдельной работы, которой я когда-нибудь займусь [20, стр 248]. Насколько нам известно, Авогадро потом специально этим вопросом не занимался и такой работы не написал.. [c.74] Из всего этого можно сделать два вывода или Дюма не знал подробно содержание работ Авогадро, или он их игнорировал. Мы считаем более вероятным второе предположение. Тот факт, что Дюма, говоря о теоретических взглядах Ампера, упоминает рядом и Авогадро [47, стр. 391], дает основание предполагать знакомство Дюма с работами последнего, тем более что вся статья Дюма посвящена применению гипотезы Авогадро. Кроме того, некоторые косвенные данные также подтверждают такое предположение. Так, Авогадро в статье, опубликованной в 1821 г., в связи с несоответствием атомного веса ртути (принятого Авогадро равным 406) тому весу, который вытекал из закона Дюлона и Пти, считал необходимым решить этот вопрос путем опытного определения плотности паров ртути Было бы желательно, впрочем, чтоб определили непосредственно плотность паров ртути, серы и фосфора [20, стр. 223]. [c.75] В связи с этим мы считаем, что не случайно именно определение плотности паров данных элементов явилось предметом исследований Дюма, начатых им в 1826 г. О величине плотности ртути Дюма сообщал в данной статье [47, стр. 389] что касается плотности фосфора и серы, то оп, хотя еще не сообщал окончательных результатов, но указывал, что определение этих плотностей уже начато и что позднее он сообщит о результатах этих исследований [47, стр. 391]. [c.75] Кроме того, необходимо отметить, что Дюма, определяя плотность и атомный вес твердых элементов, пользовался тем же методом, что и Авогадро, а именно он исходил из плотности летучих соединений этих элементов и объемных соотношений, элементов в соединениях. Причем во многих случаях пользовался теми же летучими соединениями, что и Авогадро, например РНз и РС1з, ВРз, Sip4 и т. д. Характерно также, что Дюма, как и Авогадро, изображал в этой статье [47, стр. 381] состав окиси углерода через 1 объем С + 1 объем О (СО), а не через 2 объема С+1 объем О (СгО), как это делал Гей-Люссак. [c.75] В своей статье Дюма привел результаты непосредственного определения плотности паров иода и ртути. Касаясь иода, он констатировал, что найденная им плотность (й = = 8,716) соответствует атомтому весу иода, равному 790,4 (0 = 100), что достаточно близко к величине, которую косвенным путем нашел Гей-Люссак этот атомный вес также соответствует плотности иодистого водорода, найденного Гей-Люссаком ( =4,4288) с учетом объемных соотношений иода и водорода. Объясняя цель данного определения плотности паров иода, Дюма писал Я хотел это сделать по многим соображениям во-первых, для замены гипотезы (правда, весьма вероятной) положительными опытными данными во-вторых, для Проверки точности метода, которым я пользовался [47, стр. 346]. [c.76] Таким образом, результаты данного определения вполне оправдали доверие Дюма к своему методу и к его теоретической основе. [c.76] Определяя косвенным путем плотность фосфора и мышьяка, Дюма пользовался водородистыми и хлористыми соединениями этих элементов, считая, как и Авогадро, что два объема соединения образуются из одного объема фосфора или мышьяка и трех объемов водорода или хлора. Но Дюма, в отличие от Авогадро, исходил не из данных весового анализа треххлористого фосфора, а из экспериментально определенной им плотности этого соединения. Совпадение плотности фосфора, вычисленной из данных для треххлористого фосфора и фосфористого водорода, служит для него подтверждением правильности выводов. [c.76] Что касается определения плотности мышьяка, то Дюма исходил из опытного определения плотности аналогичных соединений, в то время как Авогадро использовал, главным образом, химическую аналогию мышьяка и фосфора. [c.76] Вернуться к основной статье