Определение молекулярных весов газообразных веществ ЬО Определение атомных весов

Молекулярный вес есть сумма атомных весов элементов в молекуле. Вычисленный таким образом молекулярный вес часто называют истинным или физическим. Однако нри этом не учитывается, что вещества, полностью идентичные по химическим свойствам, могуг иметь различный молекулярный вес из-за различия в изотопном составе. Для низкомолекулярных веществ распространен метод В. Мейера. Он заключается в том, что взвешенную пробу вещества быстро испаряют в предварительно нагретом сосуде. Вследствие испарения вещества из сосуда вытесняется определенное количество воздуха, который собирают над водой в градуированный газометр. По объему вытесненного воздуха судят об объеме паров исследуемого вещества. А зная навеску вещества и его объем в газообразном состоянии при определенной температуре, рассчитывают молекулярный вес, используя закон Авогадро. Подобным методом можно определить молекулярный вес только таких веществ, которые переходят в нар без разложения. [c.84]

Определение молекулярных весов веществ, находящихся в газообразном состоянии. На законе Авогадро основан важнейший метод определения молекулярных весов веществ, находящихся в газообразном состоянии. Но прежде чем говорить об этом методе, следует сказать, в каких единицах выражаются молекулярные веса (массы молекул) и атомные веса (массы атомов). [c.25]

После того как были найдены методы определения молекулярных весов газов, а также жидких и твердых веществ, которые могут быть без разложения переведены в газообразное состояние, шкала атомных весов элементов была исправлена и расширена. [c.24]

Химик установил молекулярный вес и состав ряда бинарных газообразных соединений элемента X. По небрежности он записал данные анализа на отдельных листках бумаги и не указал, к какому соединению относится каждый листок. Найденные молекулярные веса 20, 54, 68 и 71. Анализ состава дал следующие данные (не обязательно в том же порядке) 29,6% О, 19,6% N, 16,1% В и 5,0 /о Н, остальное при.ходится на долю элемента X. Покажите, что для определения правильного атомного веса X химику не обязательно знать, к какому веществу относится каждая запись. Продолжая вести себя столь же легкомысленно, этот химик умышленно не указывал в дальнейших опытах с бинарными соединениями элемента Q, к каким соединениям относятся следующие данные молекулярные веса 52, 58, 68, 138 содержание 17,2% F, 47,1% О, 53,9% N, 82,5% Н. Как смог он справиться с этими данными (В обоих случаях можно определить атомные веса элементов.) [c.211]

Из уравнения (3.1) следует, что молекулярный вес (как и атомный вес) — величина относительная, а потому безразмерная. Молекулярный вес — важная характеристика вещества. Большое значение для правильного определения молекулярных весов газообразных веществ имели газовые законы. [c.51]

Особый интерес представляет позиция английского химика Праута. Его теория о сложном составе атомов простых веществ, так называемая водородная гипотеза строения элементарных атомов, широко известна, но в то же время мало известно, что система атомных и молекулярных весов Праута опиралась на объемный метод. Плотность веществ в газообразном состоянии служила для него основой при определении атомных и молекулярных весов. Праут, как и Берцелиус, считал атом и объем однозначными. Но в отличие от Берцелиуса он принимал, что 2 объема водорода соответствуют одному атому. В связи с этим атомный вес кислорода равнялся 8, а молекулярные веса всех сложных веществ в газообразном состоянии соответствовали их плотности по водороду короче говоря, они соответствовали молекулярным весам Авогадро, принимавшим Н = 0,5 [44]. Интересно, что сам Авогадро причислял Праута к сторонникам своей гипотезы. [c.53]

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]

В свете идей Дальтона и Берцелиуса молекулярные веса сложных вешеств считались производными атомных весов. Даже Авогадро, применяя свою гипотезу, не исходил из молекулярного веса, а наоборот, определял молекулярный вес по атомным весам составляющих, а найденный молекулярный вес проверял по плотности данного газообразного вещества. Кроме того, определяя молекулярный вес газообразных элементов, Авогадро сравнивал их с атомными весами Берцелиуса (считая Н=0,5). Выводы Авогадро об атомном составе газообразных соединений опирались или на законы Гей-Люссака или, при отсутствии опытных данных, на гипотетические представления. Первое принял и Берцелиус, а второе он отверг как нечто произвольное (хотя для кислородных соединений углерода он принял предложение Авогадро). Исходя из признания только одной дискретной частицы — атома , Берцелиус истолковал гипотезу Авогадро по-своему, что привело его к применению плотности для определения атомных весов газообразных элементов. [c.111]

Подставляя новое значение атомного веса водорода в уравнение (2.3), мы получим и новое выражение для определения молекулярных весов веществ в газообразном состоянии [c.31]

Чтобы из различных эквивалентов элемента и их кратных выбрать значения, соответствующие атомному весу, необходимы и другие данные, которые могут быть получены не путем химического анализа, а только физическими методами. Существует большое число физических методов, которые можно использовать для этой цели (см. главу Атомные веса ). Первый путь был найден химиками прошлого века в ходе физического и химического исследования газов. Поскольку газообразное состояние вещества характеризуется ббльшим по сравнению с жидким и твердым состоянием разрежением, оно лучше подходит для количественного исследования. Это привело к открытию молекул или точнее к методу определения молекулярного веса. [c.30]

На основе своего учения о молекуле простых веществ Авогадро дал новый объемный метод определения атомных и молекулярных весов веществ. Он писал Исходя из этой гипотезы, видно, что мы имеем средство легко определять относительные массы молекул для тех веществ, которые можно перевести в газообразное состояние, а также относительное число молекул (атомов.— Ю. С.) в соединениях, потому что отношения молекулярных масс те же самые, что и отношения плотностей различных газов при одинаковых температуре и давлении, а относительное число молекул в соединении дано непосредственно отношениям объемов тех газов, которые образуют данное соединение [цит. по 3, стр. 39]. [c.141]

От определения молекулярных весов газов остается всего один шаг до установления атомных весов элементов. Если найдены молекулярные веса ряда газообразных соединений, в состав которых входит один и тот же элемент, то чаще всего оказывается, что в одном из соединений этого ряда молекулы содержат только по одному атому данного элемента. Например, в ряду водородсодержащих соединений HjO, СНф НС1, NH3 и jHf, наименьший вес водорода в одном моле вещества равен 1 г, в других соединениях этого ряда вес водорода в одном моле вещества выражается целыми числами, кратными 1. Правда, в наше время при установлении атомных весов элементов химики могут воспользоваться несколькими различными методами, напргимер масс-спектрометрией или дифракцией рентгеновских лучей. Однако следует лишь поражаться тому, что еще 100 лет назад химики сумели установить с помощью закона Авогадро вполне согласованные значения атомных весов всех известных в то время элементов, которые в наше время подвергаются только уточнениям, но не принципиальному пересмотру. [c.165]

Опираясь на правило триад, Ленсен в 1857 г. расположил все известные в то время элементы в закономерную, с точки зрения этого правила, систему. Система Одлинга, основанная л а том же правиле триад и появившаяся в том же году, уже содержит многие элементы в той группировке, в которой они расположены в периодической системе в настояш ее время. Однако правило триад, поскольку оно на основании атомного веса допускает группировку в триады также и совершенно несхожих между собой веществ, оставляло в этом отношении широкий простор произволу. Тем не менее его необходимо считать крупным шагом вперед благодаря тому, что им впервые установлена возможность положить в основу сходства элементов такое соотношение, которое может быть определено количественно. Не менее важным было и то, что здесь впервые была высказана мысль о зависимости между свойствами и атомными весами. Тогда, однако, еще не знали методов для точного определения атомного веса. Поэтому для открытия периодического закона решающее значение имело предложение Каницарро (1860) — при определении атомных весов брать за основу молекулярные веса веществ в газообразном и парообразном состоянии так, как это дается теорией Авогадро. Таким образом, была создана довольно строгая основа для определения атомных весов. [c.27]

Непосредственным выводом из данной работы Митчерлиха было то, что объемный метод не может служить однозначным критерием для определения атомного веса элементов или молекулярного веса соединений. Таким образом, Митчерлих, допуская только одну дискретную частицу строения газообразных веществ — атом, вполне естественно пришел к доказательству несостоятельности гипотезы об одинаковом числе частиц в одинаковом объеме газа. Он, как и другие химики, рассматривал это как несостоятельность гипотезы Авогадро. Но Митчерлих одновременно признавал существавание каких-то определенных простых соотношений между числом атомов и объемом газообразных веществ. На это указывали работы Гей-Люссака и Дюма по определению плотности пара органических веществ. Если ни Дюма, ни Митчерлих не сумели сделать правильных выводов из своих исследований, то они во всяком случае сыграли положительную роль уже тем, что привлекли внимание химиков к тому факту, что существуют. какие-то закономерности между объемами газообразных веществ и их молекулярными формулами. [c.88]

В Исторических заметках Канниццаро очень бегло упоминает о возникновении этой теории. Однако в лекции по атомной теории он указывает на полезность изучения генезиса теории, на которой основываются определения молекулярных весов и которая представляет собою учение о подобии в конституции веществ, находящихся в газообразном состоянии. В этой лекции он касается только одного ее истока, скорее физического, чем химического характера, а именно экспериментального изучения газов и обобщения эмпирических результатов, и в связи с этим рассматривает основные вехи в истории иневматологии. [c.51]

Способ определения атомных весов тех элементов, плотность паров которых в виде простых веществ неизвестна, у Канниццаро иллюстрируется на примере углерода (стр. 100), но Авогадро все время применял его в своих работах Правда, Авогадро определяет и теоретическое число — молекулярный вес углерода (вдвое больший, чем атомный), что Каннпццаро считает бесполезным и произвольным (стр. 100), однако сам Канниццаро дальше па основании довольно шаткой аналогии пытается решить такой же вопрос для металлов, для которых твердое состояние является основным (стр. 106). Также поступает и Авогадро, принимая сначала, что все молекулы в газообразном состоянии, в том числе теоретически газообразном состоянии, как углерод и металлы, находятся в виде двухатомных молекул. От этого принципа, как мы уже упоминали, он отошел после определения плотности паров фосфора и мышьяка, а еще раньше, в 1821 г., на основании данных Дюлонга и Пти допустил, что молекула ртути составляет только половину той, которую мы ей приписали , то есть допустил, что молекулы ртути одноатомны [c.116]

Определение атомных весов элементов — задача несравненно более трудная, чем определение молекулярных весов газообразных веществ. Это была центральная проблема химии первой половины прощлого века. На важность и неотложность этой задачи впервые было указано Дальтоном и им же сделаны первые попытки ее ре- [c.36]

После такого историко-критического анализа Канниццаро переходит к построению рациональной системы атомных весов, применяя положения молекулярной теории. Он начинает с применения гипотезы Авогадро для определения весов молеку.т согласно Авогадро, молекулярные веса пропорциональны плотностям тел в газообразном состоянии. Так как плотности паров выражают веса молекул, все их можно относить к плотности простого газа, избранной в качестве единицы аналогично тому как поступил Авогадро, Канниццаро принимает вес молекулы водорода равным 2 и дает таблицу сопоставимых молекулярных весов 33 простых и сложных тел, поскольку значения молекулярных весов даны им в одних и тех же едан ах. Именно теперь сопоставление различных количеств одного и тог же элемента как в молекуле свободного тела, так и в молекулах всех его соединений приводит Канниццаро к выводу, что различные количества одного и того же элемента, содержащиеся в различных молекулах, являются целыми крат,ными одного и того же количества, которое, выступая всегда нераздельно, должно с полным основанием именоваться атомом Это закон атомов, который по своей важности превосходит атомную гипотезу, потому что в формулировке различные количества одного и того же элемента, содержащиеся в одинаковых объемах как свободного тела, так и его соединений, являются целыми кратными одного и того же количества, он дает строгое толкование фактам и не ссылается ни на какую гипотезу о конституции вещества. В этом законе заключены закон кратных отношений и закон простых отношений между объемами газов. Но Канниццаро был убежден, что сформулированный закон ведет к экспериментальному подтверждению атомной теории, и поэтому считал, что атом любого простого тела представляет такое его количество, которое входит всегда целиком в равные объемы как свободного тела, так и его соединений. Это количество может быть или равно количеству, содержащемуся в одном объеме свободного тела, или в несколько целых раз меньше его [c.214]

Кроме обычной ЯКР-спектроскопии существует ряд других экспериментальных методов исследования, которые позволяют получить сведения о ядерном квадрупольном взаимодействии. К их числу следует отнести ЯМР-спектроскопию, которая дает возможность измерять константу ядерного квадрупольного взаимодействия e Qq в твердых телах (см. разд. II, Б, 2). В благоприятных случаях величину удается определить и для жидких образцов по времени ядерной магнитной релаксации [27, 28]. Гартман и Ган [29] использовали для определения величины ядер с очень низким естественным содержанием двойной ядерный резонанс при этом в исследуемом образце одновременно присутствуют ядра того же элемента с высоким естественным содержанием, от которых получают сильный сигнал (например, в случае ядер К в КСЮз). Иногда удается определить величину и даже знак e Qq по сверхтонкой структуре спектров ЭПР [30]. Метод двойного электронно-ядерного резонанса (Еп(1ог) [30] дает возможность лучше разрешить и точнее измерить сверхтонкое расщепление, а следовательно, и получить более точное значение e Qq. Для свободных молекул величину e Qq можнс определить по вращательным спектрам газообразных веществ [31]. В случае легких атомов и молекул с малым молекулярным весом для определения величины e Qq применяется метод молекулярных или атомных пучков [32]. Следует отметить, что сам эффект ядерного квадрупольного взаимодействия был открыт Шюлером и Шмидтом [33 при исследовании очень малых сдвигов в сверхтонкой структуре оптических спектров. Существует еще несколько методов экспериментального исследования ядерного квадрупольного взаимодействия, которые относятся к области ядерной физики. Широко известным примером такого рода является -(-резонансная, или мес- [c.220]

Во второй четверти XIX в. химики пользовались двумя видами формул химических соединений — двухобъемными и четырехобъемными . И те и другие выражают молекулярный вес вещества, определенный в паро- или газообразном состоянии по отношению к плотности водорода Он, Этот метод определения молекулярного веса предложен Авогадро (1811 г,), принимавшим, что молекула водорода состоит из двух атомов. Поэтому, если атомный вес водорода принять за единицу, молекулярный вес данного вещества X будет Л/х=2 >н. В 1814 г, появилась статья Ампера, утверждавшего, что молекулы простых газов, в том числе водорода, состоят из четырех -атомов. Тогда молекулярный вес того же вещества X будет Д/х =40н, Четырехобъемные формулы в широкое употребление ввел Дюма в 1826 г,, руководствуясь не только работой Ампера, но и некоторыми другими соображениями. Основная путаница в химии возникла потому, что химики, начиная с Дюма, стали применять оба вида формул (на причине этого мы здесь не можем останавливаться и отсылаем к монографии [Фаерштейн М. Г. История учения о молекуле в химии (до 1860 г,). М, Изд-во АН СССР, 1961, 368 с.]). В неорганической химии применялись главным [c.219]

В 1856 г. появляется магистерская диссертация Менделеева, которая сыграла больщую роль в утверждении унитарной систехмы. Однако Менделеев не ограничился только доказательством правильности новых идей и новой системы атомных весов. Менделеев, как и Бекетов, идет дальше Жерара. Выдвинув свою фор.мулу для определения молекулярного веса газообразных веществ, Менделеев сделал последний, и наиболее важный шаг, в историческо.м развитии гипотезы Авогадро. Это ему дало возможность прийти к более правильным вывода.м о составе молекул простых газов, доказав на основе опытных данных, что данная формула указывает на существование простых молекул с различным числом атомов, вопреки мнению Жерара и Лорана, считавши.ми все эти молекулы двухатомными. В 1856—1858 гг.. eндeлeeв на своих лекциях по теоретической химии пропагандировал новые молекулярные идеи среди русской студенческой молодежи [226]. [c.317]

После Международного конгресса. химиков в Карлсруэ, деятельное участие, в котором принимал Менделеев, были извлечены из забвения работы. Авогадро и Жерара, пользуясь которыми можно определять относител ,ные веса атомов и молекул. На основании закона. Лвогадро (в равных объёмах газов при одинаковых те.мпературах и давлениях содержится одинаковое число молекул) Же-рар вывел простую формулу, дающую возможность опре делять величину атомного веса элементов на основании простого соотношения между молекулярным весом и плотностью вещества в газообразном состоянии. Этот способ был успешно применён для определения атомных весов многих элементов, плотность которых легко измерима. Закон Авогадро—Жерара давал в руки химиков возможность, определяя относительные атомные веса, фиксировать разницу между отдельными атомами. Были найдены также и другие способы определения атомных весов, например по теплоёмкости. [c.65]