Е.В. Савинкина, Г.П. Логинова, С.С. Плоткин - История химии. Элективный курс (1118120), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Прокаливаяртутную окалину, он разложил ее на ртуть и «жизненныйвоздух» (кислород).Многочисленные эксперименты по сжиганию различных веществ, изучение обжига металлов и дыхания привели Лавуазьек убеждению, что для этих процессов необходим кислород.
Лавуазье показал своими опытами сложность состава атмосферного воздуха и впервые правильно истолковал явления горенияи обжига как процесс соединения веществ с кислородом. Этогоне смогли сделать Дж. Пристли и К. Шееле, а также другиеестествоиспытатели, которые сообщили об открытии кислородараньше Лавуазье,Лавуазье доказал, что углекислый газ—-это соединениекислорода с «углем» (углеродом), а вода — соединение кис-32Часть 2.2.2. Первые химические теорииСтановление химии как науки33T A B L E A U D E S S U B S T A N C E S SIMPLES.Лавуазье Антуан-Лбран (1743-1794), французскийхимик. В созданной на свои средства лабораториипроводил многочисленные опыты, в которых определял изменения масс веществ при их прокаливании и горении. Заложил основы органического анализа. Один из основателей термохимии.
В 1789 г.опубликовал «Начальный учебник химии», в котором определил химию как науку о составе веществ,об их анализе.лорода с водородом. Он на опыте показал, что при дыхании поглощается кислород и образуется углекислый газ, тоесть процесс дыхания подобен процессу горения. Более того,Лавуазье установил, что образование углекислого газа придыхании является главным источником «животной теплоты»и одним из первых попытался объяснить химическую природусложных физиологических процессов, происходящих в живоморганизме.Таким образом, по мнению Лавуазье, теория флогистона неотвечала экспериментальным данным и ее следовало отбросить. В статье «Соображения о флогистоне», опубликованнойв 1783 г., он писал: «если в химии все объясняется удовлетворительным образом без помощи флогистона, то одно это означает бесконечно большую вероятность того, что такое началоне существует и что оно представляет собой гипотетическуюсубстанцию, неосновательное предположение».Лавуазье четко сформулировал закон сохранения массы:«Во всякой операции количество материи одинаково до ипосле опыта».
Он всесторонне охарактеризовал процесс горения, отметив в качестве его важнейших признаков выделение«огненной материи» (света), необходимость «чистого воздуха»(кислорода), разрушение «чистого воздуха» и увеличение веса сгоревшего тела точно на количество поглощенного воздуха.Кроме того, Лавуазье отмечал, что «при всяком горениигорящее тело превращается в кислоту .
. . так, если подколоколом сжигать серу, то продуктом горения будет сернаяNoms nouveaux.Notns anc, correspond*Lumiere.Lumiere.Chaleur.Principe de la chaleur.Fluide iene.5Feu.Maticre du feu et de lachaleur.Air dephlogtstique'.Air empirealAir vital., Base de l'air vital.Gaz phlogisiique.Mofere.Base de la mofete.Gaz inflammable.Base du gaz inflammable,Soufre.Phosphore.Charbon pur.Inconnu.Ineonлu.Inconnu.Antimoine.Argent.Arsenic.Bismuth.Cobolt.Cuivre.Etain.Fer.Manganese.Mercure.Molybdene.Nickel.Or.Platine.Plomb.Tungstene.Zinc.Terre calcaire, chaux.Magnesie,base dusel d'Epsom.Barote, terre pesinte.Argiie, terre de l'alun,base de l'alun.Terre siliceuse, terre titrihable..Calorique.Substancessimples qui apparticnntntaux trots regies, et qu*on lOxygene.peutregardercommt us illmens des corps.Azote.Hydrogen сSoufreSubstancesPhosphoresimplesnotICarbonemitalliquesoxidableset Radical muriatique.I Radical fluorique..acidijiables.Radical boracique.AntimoineArgentArsenicBismuthBRCoboltICuivreEtain.Substancessimplesmital Fer.liquesoxida- Manganese.bles ct acidi- MercureMolybdene\fiables.Nickel.Or.Platine.
..Plomb. . . .TungsteneZinc.Chaux....Substancessimplessalifiable* te г reuses.Magnesie.BaryteAlumine..Silice2.2. В «Таблице простых тел» (1789) Лавуазье выделил простыевещества — элементы; простые неметаллы, которые при окислении да10ткислоты; простые металлы, которые при окислении дают кислоты;земли — простые вещества, способные давать соли.34Часть 2. Становление химии как наукитеорию кислот, согласно которой они образуются при соединеннии горючих веществ с кислородом (отсюда и название этогоэлемента, предложенное Лавуазье). В отличие от кислороднойтеории горения, кислородная теория кислот не соответствоваламногим известным фактам.
Чтобы объяснить, почему солянаякислота образуется без всякого участия кислорода, Лавуазье'пришлось допустить, что в соляной кислоте содержится особоепростое тело — мурий — находящееся в окисленном состоянии(поэтому когда-то соляная кислота называлась у фармацевтоввмуриевой кислотой). Противоречил теории кислот Лавуазье иитот факт, что при сжигании водорода образуется вода, а нкакая-либо кислота.Лавуазье считал, что «все вещества, которые мы еще несмогли никаким способом разложить, являются для нас элементами». По его мнению, вещества, считавшиеся простыми,могут состоять «из двух или большего числа начал», но ихне следует относить к сложным «до тех пор, пока опыт илинаблюдение не докажут нам этого».
В основу своей таблицыпростых тел (рис. 2.2) он положил их химическое поведение ихарактер продукта окисления.В 1786-1787 гг. Лавуазье совместно с другими французскими химиками разработал проект первой рациональной химической номенклатуры с целью заменить рационально построенными названиями унаследованные от алхимии случайные(часто фантастические) наименования химических соединений.Новая химическая номенклатура стала общепринятой.Вопросы1. Ломоносов писал, что «опыты над увеличением веса придействии огня сводятся к тому, что весом обладают либочасти пламени, сжигающего тело, либо части воздуха, вовремя обжигания проходящего над прокаливаемым телом».Какие эксперименты необходимы для того, чтобы сделатьправильный выбор одного из этих двух утверждений?2.
Почему приоритет в открытии кислорода нередко приписы-^вают Лавуазье, хотя этот газ был обнаружен раньше?3. Какие представления Лавуазье а) соответствуют современным, б) предшествовали современным, в) оказались ошибочными?2.3. Законы стехиометрии352.3. Законы стехиометрииПочему именно на рубеже XVIII и XIX веков в химических исследованиях произошел поворот от наблюдениякачественных превращений при химических процессах кустановлению количественных соотношений между реагирующими веществами и продуктами реакций?К началу XIX в. в химии все больше стали использоватьколичественные характеристики. Появилось понимание того,что химические элементы соединяются в определенных отношениях, которые были названы стехиометрическими (от греческих слов «стехион» — начало, элемент и «метрео» — измеряю).Были сформулированы законы постоянства состава веществ иобъемных отношений в химических реакциях.2.3.1.
Представления о химическом сродствеКакая экспериментальная база была необходима для формулировки стехиометрических законов?Проблема химического сродства была одной из проблем, сдавних пор интересовавших химиков. В конце XVIII в. былозамечено, что для нейтрализации одного и того же количествакислот или оснований требуются определенные количествадругих оснований или кислот. Изучая нейтрализацию кислотоснованиями, в 1791-1802 гг. немецкий химик Иеремия Веньямин Рихтер (1762-1807) открыл закон эквивалентов, которыйносит его имя.
Рихтер составил ряды относительных весовыхколичеств кислот и оснований, образующих соли, — ряды нейтрализации, которые позволяли рассчитывать состав солей.В этих рядах Рихтер видел закон природы, выражающийсилу сродства между кислотами и основаниями. Он впервыеввел термин «стехиометрия», означающий определение количественных соотношений реагирующих веществ.Закон эквивалентов стал первым в ряду законов, устанавливающих количественные соотношения между реагирующимивеществами и продуктами реакций. Хотя рассуждения Рихтерапо поводу стехиометрических отношений различных кислот иоснований были очень туманны, другие химики, в том числе иК. Л.
Бертолле, применяли результаты исследований Рихтерадля практических вычислений. Сам Рихтер не использовалтермин «эквивалент». Это название было введено позднее.36Часть 2. Становление химии как науки2.3. Законы стехиометрии37ВопросыБертолле Клод Луи (1748-1822) — француз*ский химик, основатель учения о химическомравновесии. В годы французской буржуазнойреволюции занимался производством селитры, стали и других военных материалов.Определил состав многих веществ, открылгипохлориты и хлораты, в том числе хлораткалия (бертолетову соль).В русской научной литературе для обозначения химическогоэквивалента использовали термины «пай», «пайный вес», «соединительный вес».Без использования атомистической теории закон эквивалентов было невозможно объяснить, поэтому идеи, положенные воснову рядов нейтрализации, во времена Рихтера не получилидальнейшего развития.На рубеже XVHI и XIX веков появилась теория сродстваБертолле.
Он считал, что силы сродства аналогичны ньютоновским силам притяжения; они действуют на очень малыхрасстояниях и зависят от температуры, давления и плотностивзаимодействующих веществ. Таким образом, на течение химической реакции влияет масса и различные физические силы(сцепление, летучесть, растворимость, упругость и т. д.).В 1799 г., изучая процессы производства селитры и образования соды в соляных озерах Египта, Бертолле пришел квыводу, что направление химических реакций определяетсясвойствами взаимодействующих веществ. Их растворимостьили летучесть могут повлиять на подвижное равновесие, устанавливающееся в результате двух реакций, идущих одновременно в противоположных направлениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
