Изоморфизм и атомные веса

Открытие изоморфизма способствовало развитию исследований по изучению зависимости кристаллической формы от химического состава, а также имело большое значение для систематики химических элементов и для установления атомных весов. Со времени открытия изоморфизма был накоплен большой опытный материал и установлено много случаев образования изоморфных смесей как на искусственных кристаллах, так и на природных минералах. Количество изоморфно примешанного вещества в минерале часто оказывается настолько значительным, что приходится учитывать это при написании его химической формулы. Например, формула оливина записывается так (Mg, Ре)2 8104 (здесь часть ионов магния изоморфно замещена ионами железа) вольфрамита — (Ре, Мп)Ш04 (замещение железа марганцем) и т. д. В химической формуле изоморфной смеси на первом месте пишется химический знак того элемента, количество которого больше. [c.55]

Явление изоморфизма сыграло важную роль при первоначальном определении точных атомных весов элементов (гл. XIV). [c.123]

Широким развитием изоморфных замещений объясняется огромное разнообразие минералов и их подчас сложный состав (силикаты, алюмосиликаты и другие). Это сыграло большую роль в химии при изучении химического состава веществ и помогло установить атомный вес многих элементов. Указанным явлением заинтересовался Д. И. Менделеев. Свою первую диссертацию (1856) он посвятил важной для химии теме Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу . Наконец, отметим, что изоморфные превращения играют большую роль при получении высококачественных сплавов металлов с заданными свойствами, важными для практики. [c.129]

Анализируя величины атомных весов, Менделеев опирался не только и не столько на сведения об изоморфизме или о теплоемкости тех или иных однотипных соединений соседних элементов периодической системы, но главным образом на всю совокупность сведений об их химических и физических свойствах. Должно заметить вообще, что [c.83]

Закон Митчерлиха сыграл очень большую роль в изучении зависимости кристаллической формы от химического состава, в систематике химических элементов и установлении их атОмных весов. Еще Д. И. Менделеев указывал, что исторически первым важным и доказательным методом для открытия сходства двух разных элементов служил изоморфизм [6]. [c.22]

Идея Жерара приписать металлам (за исключением калия, натрия, лития и серебра) атомные веса, вдвое меньшие, чем у Берцелиуса, противоречила экспериментальным фактам, в особенности законам удельных теплоемкостей и изоморфизма. [c.201]

Изоморфизм и связанная с ним способность к образованию изоморфных смесей являются измеримыми свойствами элементов и их соединений. Благодаря этому применение закона Митчерлиха позволило в ряде случаев не только установить сходство двух соединений разных элементов, но и определить формулы неизвестных веществ. Так, на основании изоморфизма селената и сульфата калия Э. Митчерлиху удалось установить формулу открытой им селеновой кислоты. Им же впервые было предложено определять атомные веса на основании формулы соединения, найденной по изоморфизму. Определенный с помощью этого метода атомный вес селена оказался равным 79, что весьма близко к современному его значению (78, 96). Методом изоморфизма Я. Берцелиус установил правильные формулы окисей железа и алюминия, которым вначале приписывали состав РеОз и АЮз. Эти окиси оказались изоморфными окиси хрома, формула которой была однозначно установлена им ранее. Таким образом выяснилось, что действительные атомные веса железа и алюминия должны быть вдвое меньше по сравнению с принимавшимися ранее значениями. [c.23]

Отсюда вытекают с неизбежностью два направления исследований первое — экспериментальное определение атомных весов металлов, второе —установление изоморфизма редких земель с трехвалентными элементами. [c.24]

В 1818 г. Дюлонгом и Пти был открыт закон, ставший одним из важнейших критериев при оценке точности установленных на основе анализов значений атомных весов элементов. Почти одновременно Митчерлих сформулировал правило изоморфизма, особенно высоко ценившееся Берцелиусом, широко использовавшим это правило в своих расчетах атомных весов. [c.354]

Я,— говорил Д. И. Менделеев своему сыну,— был с самого начала глубоко убежден в том, что самое основное свойство атомов, атомный вес или масса атомов, должно определять основные свойства каждого элемента. В этом убеждении и были предприняты еще со студенческой скамьи две мои первые серьезные работы Изоморфизм и Удельные объемы . Этот путь неизбежно должен был привести меня к периодической системе — достаточно было идти им до конца. Я искал это обобщение с помощью усидчивого труда во всех возможных направлениях... Я пересмотрел массу источников, сопоставлял огромный материал... Сопоставив все, я с неотразимой ясностью увидел периодический закон и получил полное внутреннее убеждение, что он отвечает глубочайшей внутренней природе вещей. В его освещении передо мной раскрылись целые новые области науки. Я в него поверил тою верой, которую считаю необходимой для всякого плодотворного дела. Когда я стал окончательно оформлять мою классификацию элементов, я написал на отдельных карточках каждый элемент и его соединения и затем, расположив их в порядке групп и рядов, получил первую наглядную таблицу периодического закона. Но это был лишь заключительный аккорд, итог всего предыдущего труда... [c.59]

XIX в. исследования привели к открытиям основных химических законов, например таких, как закон кратных отношений и закон постоянных пропорций, закон объемов реагируюш их газов, закон Дюлонга и Пти, правило изоморфизма и других. Значительное развитие получили и экспериментальные исследования, в основном химико-аналитического характера, связанные с установлением атомных весов элементов, открытием новых элементов и изучением состава различных химических соединений. [c.95]

Между тем, появились другие важные критерии и отправные точки для установления точных атомных весов элементарных веществ. Речь идет о законе Дюлонга и Пти и учении Митчерлиха об изоморфизме кристаллических форм соединений. [c.130]

ИЗОМОРФИЗМ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АТОМНЫХ ВЕСОВ [c.133]

Приводя новые случаи изоморфизма, Митчерлих затрагивал основной вопрос, который был поставлен Берцелиусом и который последний пытался решить при расчетах атомных весов элементарных и сложных атомов, — об отношении кислорода в кислоте, [c.134]

Взяв за основу в своих новых расчетах значений атомных весов закон Дюлонга и Пти и, в особенности, закон изоморфизма Митчерлиха, Берцелиус, естественно, имел в виду и прежние критерии и сопоставления при установлении формул окислов элементов, в частности объемный закон Гей-Люссака . Однако, как замечает Канниццаро, соображения, выведенные из двух последних родов фактов (т. е. из законов Дюлонга и Пти, Митчерлиха), мало-помалу и почти незаметно заступили затем место тех, которые выводились из газообразной плотности элементов и которым после результатов, полученных Дюма и Митчерлихом, даже и Берцелиус перестал так доверять, как он доверял сначала [c.141]

Открытие точных атомных весов. Изоморфизм [c.99]

В 1818 г. появилось сообщение Дюлонга и Пти об открытии известного закона и почти одновременно — сообщение Митчерлиха об установлении правила изоморфизма. Применение этих закономерностей ддя проверки экспериментально установленных значений атомных весов дало возможность Берцелиусу достаточно правильно определить атомные веса многих элементов (см. таблицу 1826 г., стр. 140). Долгое время в различных системах атомных весов удерживались лишь неправильные атомные веса для некоторых металлов. [c.339]

Сам Канниццаро писал впоследствии о генезисе своих идей Непоследовательность Жерара, выразившаяся в том, что он в химии металлов не применял равенства объемов частиц, что привело его к столь плодотворным результатам в химии углерода и других металлоидов, разногласие, как кажется, им самим даже незамеченное, в принятых им для металлов атомных весах и в весе и числе элементарных атомов, принимаемых им в соединениях с совокупностью фактов изоморфизма и теплоемкостей, столь согласных между собою, сильно поразило меня и я принужден был долгое время удерживаться от принятия унитарной системы при преподавании неорганической химии, пока мне не удалось найти объяснение . [c.346]

Канниццаро, основываясь на определениях плотности паров ртути и ее соединений, а также на данных по теплоемкости и изоморфизму, предложил удвоить атомный вес ртути но сравнению с принятым Жераром. Далее, имея в виду аналогию формул соединений ртути и других металлов (за исключением щелоч- [c.347]

Работа английского химика Генри Э. Роско по определению точного атомного веса ванадия может служить иллюстрацией того, каким образом следует использовать правило изоморфизма. Еще в 1831 г. Берцелиус приписал ванадию атомный вес 68,5. Роско в 1867 г. обратил внимание [c.99]

Когда Менделеев делает вывод о том, что тот или иной его прогноз оправдался в отношении атомного веса данного элемента, то он учитывает при этом не одно какое-либо его свойство, измеренное в результате новых исследований, а всю совокупность его свойств. Это дает возможность провести сравнительный анализ всех наличных опытных данных, касающихся не только одного какого-то элемента, но и всех остальных, связанных с ним и рассмотренных с общих принципиальных позиций, с позиций периодического закона. Не случайно Менделеев подчеркивал, что главным при определении атомного веса элемента, а значит, и его места в системе является изучение всей совокупности его химических свойств и плотности паров летучих соединений элемента, тогда как изоморфизм и теплоемкость играют при этом лишь вспомогательную роль. [c.104]

Изоморфными являются соединения, кристаллы которых обладают одинаковой внешней симметрией. Это обычно соответствует сходству самих кристаллических структур. Изоморфизм отнюдь не означает, что углы между соответствующими гранями совершенно одинаковы (за исключением случаев, когда эти углы равны 60°, 90° и т. д., потому что такие углы соответствуют гексагональной или кубической симметрии) они могут отличаться друг от друга. Ранее полагали, что изоморфизм всегда свидетельствует о химическом сходстве (закон Митчерли-ха), и использовали это предположение для определения атомных весов. Так, например, часто изоморфны сульфаты и селенаты, так же как соответствующие фосфаты и арсенаты. В качестве примера сходства между элементами подгрупп А и В в периодической системе указывали, кроме того, на изоморфизм хроматов и сульфатов, перхлоратов и перманганатов, ванадатов и фосфатов и т. д. [c.262]

Научные исследования охватывают все главные проблемы общей химии первой половины XIX в. Экспериментально провери-л и доказал (1810—1816) достоверность законов постоянства состава и кратных отношений применительно к неорганическим оксидам и органическим соединениям. Определил (1807—1818) атомные массы 45 химических элементов. Ввел современное обозначение химических элементов (1814) и первые формулы химических соединений (1817— 1830), С 1811 занимался систематическим определением элементного состава органических соединений, Опираясь на законы изоморфизма, создал новую систему атомных весов и исправил формулы многих соединений. От-крыл химические элементы церий (1803, совместно со шведским химиком В, Г. Гизингером то же сделал независимо от них [c.56]

Шведский ученый был одним из первых классиков в области определения атомных весов, и ему принадлежит заслуга установления атомных весов церия и иттрия, равно как и формул их окислов. Первоначально он рассматривал иттриевую и цериевую земли как двуокиси, имеющие соответственно формулы YO, и СеОг , кроме того, он приписывал высшему окислу церия формулу СеОз. Однако позднее ученый изменил свою точку зрения. На основании законов изоморфизма и правила атомных теплоемкостей Дюлона — Пти Берцелиус доказал существование полуторной окиси СегОз. Вопрос теперь заключался в следующем считать ее высшим или низшим окислом церия. Вряд ли Берцелиус мог предугадать, сколь многое будет зависеть от решения этого вопроса в дальнейшем, когда Менделеев столкнется с необходимостью разместить известные редкие земли в своей периодической системе. Берцелиус принял СегО за высшую окись, и низшие окислы получили формулы Y0 и СеО. Так могучий авторитет Берцелиуса заставил ученый мир признать, нет, скорее, поверить в двухвалентность редких земель тем самым был брошен первый камень в будущее русло развития периодической системы элементов. [c.13]

Изоморфизм позволяет иным путем связать атомные веса металлов и неметаллов, Мнчерлих в 1819 г. установил, что некоторые соли имеют одинаковые кристаллические формы, и пришел к заключению, что такие соли имеют одинаковые химические формулы, причем один вид атомов в одном соединении в изоморфной соли замещен атомами другого вида. Анализ состава так11х солей непосредственно дает относительные атомные веса этих атомов. Таким путем в 1828 г. был установлен итомный вес селена, вслед за открытием изоморфизма сульфата и селената натрия и сульфата и селената серебра. Следу-юище примеры иллюстрируют способ, при помощи которого атомные [c.205]

В действительности формула апатита пишется теперь Са5(Р04)дР . а не в форме, приведенной в таблице, которая наводит на мысль, что кристалл построен из молекул СЭд (РО ), и Сард. Кристалл представляет собою совокупность ионов Са2 +, Р(3 8 и Р", и в нем нет определенной связи одних ионов Са + с ионами РО - ", а других— с ионами Р ). Факт изоморфизма этих четырех минералов побудил Роско исследовать химию ванадия, причем он установил, что Берцелиус, ошибочно принявший окисел УО за металлический ванадий, приписал ванадию атомный вес на 16 единиц больше, чем следовало. Правильная формула ванадинита будет ЗРЬз (УО )з РЬС1, или РЬд ( 04)3 С1, т. е. формула того же типа, как и формулы трех других минералов. [c.206]

В 1818 г. Э. Мичерлих обнаружил, что различные вещества, например калиевые соли фосфорной и мышьяковой кислот, имеют одинаковые кристаллические формы. Изучение этого явления, названного изоморфизмом, позволило сделать выводы о составе некоторых соединений, а в случае соединений, для которых были известны данные анализа, облегчило расчет относительных атомных весов. [c.48]

Свои правила Берцелиус применял для установления формул окислов металлов вначале без учета закона Дюлонга и Пти и закона изоморфизма Митчерлиха, причем, следуя примеру Дальтона, он, пользуясь принципом максимальной простоты , пришел к неправильным формулам МеОг и МеОз и, соответственно, к преувеличенным значениям атомных весов. В 1826 г., как мы видели, он отказался от этого допущения, приняв третье правило, основанное на законе изоморфизма 3. Число атомов, одинаковым образом соединяющихся друг с другом, должно давать ту же кристаллическую форму, несмотря на различие элементов соединения [c.143]

В общем случае Менделеев в 1871 г. подчеркивал, ссылаясь на отрывочные факты, что на них, как на изоморфизме окисей щшка ( ) и бериллия с глиноземом, нельзя основывать прочных суждений. Должно заметить вообще, что изоморфизм есть слабая опора для суждения об атомном составе, как видно из явлений гетероморфизма (Лорап, Дана) и из явлений, наблюденных Ма-риньянком. Не отвлекаясь теперь в эту обширную и весьма еще запутанную область, замечу, что и теплоемкость не только сложных, но и простых тел дает не всегда резкие результаты, а потому для суждения об атомном весе остается только два прочных критерия определение плотности паров многих соединений данного элемента и потом чисто химические критерии, основанные на сличении состава разных форм окисления, на открытии аналогий с хорошо известными элементами и т. п. Теплоемкость и изоморфизм являются только как вспомоществующие [44, с. 132-133]. [c.16]

Мы видим, таким образом, что еще в 1871 г. Менделеев подчеркивал недостаточность, а порой и недостоверность тех выводов для определепия атомного веса, которые вытекают из данных об изоморфизме, и требовал обязательного определения плотности наров соединений соответствующего элемента в качестве надежного критерия для определения его атомного веса. Менделеев словно предчувствовал и предугадывал, что спустя 17 лет найдутся такие химики, которые, пе определив плотности паров каких-либо соединений бериллия и ограничившись лишь установлением его теплоемкости, попытаются отвергнуть те выводы, которые вытекают для бериллия из периодического закона, т. е. из совокупности всех данных, [c.16]

К моменту открытия периодического закона не только у бериллия, но и у многих элементов атомные веса были определены неверно по той же причине, как и у бериллия, а именно их окислам и прочим соединениям приписывались опшбочные формулы. Поэтому и атомные веса определялись неправильно. В 1871 г. Менделеев писал, что многие формулы окислов, особенно редких, мало исследованных элементов, лишены ныне основания. Сюда относятся особенно 1п, иг, Се, Ьа, В1, У1, Ег. Подлинных случаев изоморфизма для них не наблюдалось... [44, с. 132]. [c.37]

В декабре 1870 г. в статье Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов Менделеев отметил, что в Основах химии он предложил изменить атомный вес урана, а именно — ныне принятый атомный вес его U = 120 мне кажется возможным и необходимым изменить в 240 [44, с. 70]. При этом Менделеев привел ряд новых соображений в пользу этого своего прогноза. Но конечно, — добавлял он, — полная уверенность в справедливости этого предположения относительно урана может быть получена только тогда, когда теплоемкость этого металла, или изоморфизм его соединений, или плотность паров одного из них будут уе-тановлены с достоверностью, чего я предлагаю со временем достичь [44, с. 71]. [c.50]

Спустя 10 лет в 4-м издании Основ химии Менделеев писал Придав окиси индия формулу 1пгОз, все его свой- ства становились в ряд... Такие соображения, вызванные законом периодичности, требовали, однако, иного подтверждения, потому что в то время (1871 г.) периодический закон еще только что был открыт и иа него не было еще возможности опереться в изменении величины атомного веса. Опору для этого могли доставить только остальные способы для определения величины атомного веса, а именно три способа изоморфизм (но все соли индия трудно кристаллизуются), или плотность пара соединений индия (но ни одного легкого летучего соединения не получено), или, наконец, теплоемкость металла. Она была определена и оказалась равною О, 057 (по Бунзену) и 0,055 (но моему определению), а эти числа соответствуют атомному весу 113, ш[отому] ч[то] произведение из 113 на 0,056 равно 6,3, как и для других металлов [36, с. 747]. [c.64]

Тогда же в работе Е Менделеев пояснял, почему он принял ТЬ = 231 Обыкновенно... торию придают вдвое меньший атомный вес, но так как исследования Хидениуса и Делафонтена показали его сходство и изоморфизм во фтористой соли с титаном, цирконом и оловом, то окиси тория и должно придать состав окисей этих металлов. Основные свойства этой окиси согласны с ее положением системе... [32, с. 804]. [c.93]

Тогда же в 5-м издании Основ химии Менделеев по поводу тория указывал Атомный вес, по изоморфизму двойных фтористых соед [инений], установлен Хидениусом и Делафонтеном [37, с. 555]. [c.94]

Следует добавить, что далеко не все начатые экспериментальные исследования Менделееву удалось довести до конца не удалось определить теплоемкость металлического (сплавленного) урана, не получился желаемый РЬР4, пришлось прекратить заведшие в тупик опыты с церитовыми металлами. Но зато блестяще подтвердились опытным, путем (через определение Менделеевым теплоемкости обоих металлов) измененные в полтора раза атомные веса индия и церия, выявились и были проверены экспериментально в лаборатории химические аналогии и сопоставления многих элементов, в частности но линии изоморфизма их соединений, и этим подтверждался прогноз крупного изменения их атомных весов, в том числе иттрия. Так в лице Менделеева слился воедино проникновенный, глубокий теоретик и замечательный, тонкий экспериментатор. Один дополнял другого, и этот живой сплав теории и эксперимента с особой силой сказался в прогностическом гении Менделеева. [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология