nekrasovI (Б.В. Некрасов - Основы общей химии), страница 5

Гасло в том, что семь употреблявшихся еще египтянаин металлов в представлении алхимиков неразрывно связывалнсь с семью известнымн им небеснынн теламн солнечной системы; Зииитс Сер«ори Ртуть Л1сль Железо О»с»с С»пиен Сслиис Луна Меркурий Венера Марс Юпитер Сатурн Это обстоятельство, помешавшее признанию сурьмы металлом, было обусловлено значительным влиянием на алхимию астрологии (гадания по звездам), что придавало мистический характер многим алхимическим операпням н сочинениям алхимиков. 17) Из последователей Парапельса наиболее интересен много занимавшийся вопросами химии голландский врач Ван Гельмоит (1577 — 1644).

Он был первым ученым, описавшим различныс виды «воздуха» и впервые прнмеиившим в этих описаниях самое слово «газ». Им отмечено уменьшение объема воздуха прн горении некоторых веществ. Замечателен опыт Ван Гельмонта с серебром: он растворил отвешениое ноличсство этого мета.тла в азотной кислоте («крепкой водке»), а затем выпарил раствор, прокалил и сплавил остаток. Вес полученного серебра оказался равным исходному. «Серебро нс теряет своей сущности от того, что было растворено в крепкой водке, хотя оно сейчас же исчезло с глаз н сделалось совсем прозрачным», — пишет Ван Гельмоит.

В его записях точные научные данные переплетаются с устаревшими алхимическими идеями. Например, он верил в философский камень и утверждал, что однажды ган ос>ществил превращение ртути в золото. Желая выяснить состав растения, Ван Гельмонт посадил маленькую ив> в горшок со взвешенным количеством сухой земли и затем, после того как деревне сильно разрослось, извлек его, высушил землю и сноьа ее взвесил. Оказалось, что вес земли практически не изменился. Следовательно, рс~ннл Ван Гельмонт, вес ивы мог увеличиться только за счет шедшей на поливку воды, т. г.

растения состоят из воды. Такой странный иа наш взгляд вывод отнюдь не противоречил теоретическим представлениям того времени. й 2. Начало современной химии. Химия как точная наука зароднлась еще в эпоху полного господства флогнстонной теории. Более определенным временем ее возникновения можно условно считать середину Хтт!!! века, когда М. В. Ломоносовым был сформулирован закон сохранения веса. Сущность этого основного закона экспериментальной химии состоит в том, что вес всех веществ, вступающих в реакцию, равен веср всех продуктов реакции. Закон сохранения веса научно обосновывал количественный анализ н тем самым открывал возможность точного изучения состава веществ н характера протекання хнмнческнх процессов.

Одновременно с формулировкой закона сохранения веса ((74В г.) М. В, Ломоносовым была высказана следующая очень важная мысль: «Нет никакого сомненнй, что частички воздуха, непрерывно текущего над обжигаемым телом, соеднняются с ннм н увеличивают вес его». й л. Начало соа»ененноа «иман гг и еааез. «л» с ~ч.>а»»,»»аы»>ьн»» Рис.

1-8. Заглавный ласт кинга Ла ауааье. Правильность этой идеи (и самого закона сохранения веса) Ломоносов экспериментально подтвердил в !756 г.: опытами накаливания л>еталлов «в заплавленных накрепко стеклянных сосудах» было доказано, что «без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной иерем Тем самым не только отвергались представления флогнстонной теории, по и намечались основы новой трактовки процессов окисления, Типичное для работ М, В. Ломоносова последовательное применение к о л н ч е с т в е н н ы х методов исследования было характерно в дальнейшем и для работ Лавуазье, которому принадлежит заслуга окончательного опровержения флогистонной тк А1ти теории н замены ее новыми представлениями.

Проведенными в период >а Е а М Е М '«Л а И а 1772 — 1777 гг. опытами он доказал, что Ва СН1М1К, горение является не реакцией разло- еаемита ва>м оа ааааа ж е н н я, при которой выделяется фло- ва>м оа ааааа екм»гав гистон, а наоГ>орот — реакцией с о е д и- л с е»»»; н е н и я горящего вещества с кислоро Е М, ал»елее». и ее вч ч, дом воздуха.

Таинственный н неуловимый «флогистон» становился, таким >. а ~ф~~~ ~~ »аае~~". образом, ненужным. Одновременно,'""а" Щ~""'~"е коренное изменение претерпевали все Рьй ° основные понятия: то, что считалось прежде элементом (окисел) „оказывалось сложным веществом, и, наоборот, сложное по прежним представлениям вещество (металл) оказывалось элементом. Перевернув систему флогистнков <с головы на ноги», Лавуазье заложил тем самым основы современной химической систематики.

Наиболее полно его взгляды Г>ыли отражены в написанном нм «Элементарном курсе химии», титульный лист которого по. казан на рис. 1-8. Эти новые идеи, вначале не разделявшиеся многими современниками, утвердились и стали общераспространенными около 1800 г.

Только на основе закона Ломоносова и новой> химической систематики стала возможна постановка проблемы, послужившей в самом начале Х1Х века предметом спора между Вертолле и Прустом, Сущность проГ>лемы заключалась в том, соединяются ли вещества в некоторых определенных количественных соотношениях, зависящих от их природы, или же соотношения эти неопределенны, переменны и зависят исключительно от вводимых в реакцию колич ест в веществ. В первом случае следовало ожидать образования из каких-нибудь двух элементов только немногих соединений, р ез ко отличающихся по составу, во втором — должен был бы получаться ряд таких соединений с постепенно изменяющимся составом.

Отсюда вытекало, что в первом случае состав любого данного вещества предполагается вполне определенным и не зависящим от способа его получения, а во втором случае определенность состава исключалась. В общем, следовательно, спор шел о том, происходит ли изменение состава веществ скачками заегп> непрерывно. Вопрос этот является основным для химии, такйагй' «ииМ>1ю !8 П Введение. Атомно-молекулярная теории можно назвать наукой о качественных изменениях тел, происходящих под влиянием изменения количественного состава» (Э н г е л ь с).

Сторонником теории непрерывного изменения состава веществ выступил Бертолле, сторонником скачкообразного — Пруст. В результате полемики, продолжавшейся несколько лет (1801 †18), признание химиков получили взгляды Пруста. Тем самым был установлен второй основной закон химии — закон постоянства состава, заключающийся в том, что калсдое хилшческое соединение имеет вполне определенный и постоянный состав. Как следствие отсюда вытекает, что состав химического соединения не зависит от способа его получения. Лишь в основе этого закона открылась возможность установить те количественные соотношения, в которых соединяются между собой различные химические элементы. Эти соотношения были изучены и систематизированы главным образом Дальтоном в течение нескольких лет начиная с 1803 г.

Им было введено в науку представление о соединительных весах элементов, впоследствии названных «эквивалентами». Эквивалентом называется весовое количество элемента, соединяющееся с одной (точнее — 1,0079) весовой частью водорода или замещающее ее в соединениях. Важность этого понятия для химии определяется тем, что элементы всегда соедин я ю тс я м ежду собой в о и р еделенных весовых соотношениях, соответствующих и х э к в и в ал е н т а м (закон лаев). Следовательно, состав всякого сложного вещества может быть выражен целыми числами эквивалентов входящих в него элементов.

Нахождение числовых значений эквивалентов не представляет трудностей, сслн известен процентный состав соединения рассматриваемого элемента с другим, эквивалент которого уже установлен. Пример !. Вычислим эквивалентный нес кислорода, исходи нз процентного состава воды: 11,2Ъ аодорода, 86,6«ь кислорода.

Если на 11,2 зес. ч. водорода прнчоднтсн 66,6 асс. ч. кнслорода, то на 1 вес. ч. аодорода прнлетск Э нес. ч. кислорода. 1,006 ° 88,8 Очевидно, что Э ' ' 8,0 н будет эквивалентным весом кислорода. 1 1,2 При.иер 2. медь образует с кислородом соеднненне, аналнзом которого установлено, что оно состоит нз?99% меди н 20,1«!«кислорода. Длн аычнсленнн зканналента мели составляем пропойцами на 79,9 аес.

ч. меда прнходнтск 20,1 нес. ч. кислорода Э 6 откуда 8 ° 79,9 Эиеаи ' ' ° 61,6 20,1 Кроме соединения меди с кислородом, рассмотренного в примере 2 н называемого о к и с ь ю меди, существует еще одно — з а к и с ь меди, имеющее иной процентный состав, а именно: 88,8ы меди и 11,2Ъ кислорода. Если по этим данным вычислить эквивалент мели в закиси, то он оказывается равным 63,6, т. е. ровно вдвое большим, чем в окиси. Рассмотрение подобных случаев привело с(альтона к установлению закона кратных отношений: еел и два элемента образуют и ежду сабо й нес кол ьк о с о е дн пений, то весовые кол ичества одного элемента, соединяющиеся с одним и тем же весовым количеством другого, относятся между с о б о й к а к н е б о л ь ш и е ц е л ы е ч и с л а. Закон этот хорошо иллюстрируется на примере окислов азота: д 3.

Атомы и молекулы Прнноднтсв вы, ч. кнслорада на ~ аес. ч, азота Относительное весовое содержанке кислорода Состав окисла, И Названне окисла азот кнслорол Закись азота . Окись азота Азотистый ангидрид Двуокись азота . Азотный ангидрид 36,3 53,3 63,2 74,! 63,7 46,7 36,8 30,4 25,9 0,57 1,14 1,7! 2,28 2,85 О О О О 9 З ОТ й Недород дзот углерод кислород бара фоефор Железо лгедь Я О Ю Ю Ю 09 СФО ' Й~инггт вянуть ьогйт дода дммиан 'Оюиеьуглероди,йсуеккгь углероде Рис, 1.9. Хииические обозначении Дальтоиа Атомнстнческая теория подвела фундамент под все теоретические представления химии н знаменовала собой переход к современному этапу развития этой науки. «Новая эпоха начинается в химии с атомнстнки» (Энгельс).

й 3. Атомы и молекулы. С точки зрения атомнстической теории, химический злез1емг рассматривается как в ид а то и о в, х а р а к т еризующийся определенной совокупностью свойств. Свойства эти у всех атомов одного и того же элемента одинаковы и отличаются от свойств атомов других элементов. В результате сочетания о д н о т и п н ы х атомов образуется простое вещество, которое, следовательно, есть форма существования элемента в свободном состоянии. Сочетание р а з н ых атомов дает сложное вещество, т. е. химическое соединение. Путем соответствующих операций всякое сложное вещество может быть разложено на отдельные составляющие его элементы. После общего признания атомнстической теории возникла необходимость истолкования на ее основе весовых соотношений при реакциях между элементамн.