О.Н. Зефирова - Краткий курс истории и методологии химии (1118122), страница 15
Текст из файла (страница 15)
1850-х гг. инициировали своеобразную реформу сложившейся в химии системы атомных весов. Большую роль в этой реформе сыгралн работы итальянского химика С. Канниццаро и особенно его выступление на первом Международном конгрессе химиков. В 1858 г. Каннипцаро предложил объективный Сиетемв кими- метод определения молекулярных весов газообчесмнх понятий разных веществ непосредственно по нх относи- по Канннццаро тельной плотности И=20„'. С помощью этого метода он исправил некоторые неточные атомные веса в системах Берцелиуса и Жерара. Проанализировав работы Авогадро, Ампера, Годэна, Дюма, Жерара и Лорана, Каиниццаро внес ясность в вопрос о различии атомных, молекулярных и эквивалентных весов и придал атомно-молекулярной теории законченный характер .
Он сформулировал следующее определение понятия «атом»: «Различные количества одного и того же элемента, содержащиеся в различных молекулах, являются целы- ' Т. е., зякоия кратных отиошеиий. ' В 1856 г, яиялогич кую формулу (И=290 ...„,) предложил Д.И. Менделеев. ' Отметим, что мятемятическяя разработка кинетической теория газов (!85б— 1857), я глюке открытие к тому времени Ахй Сент-Клер Девилем явления термической лиссоцияции молекул газов дали физическое обосиоввиие гипотезе Авогадро. 57 1 мАоА 7.
Атомно-молекулярное учение ми кратными одного н того же количества, которое, выступая всегда нераздельно, должно с полным основанием именоваться кгомом», В своей речи на Первом международном химическом кон~расее в Карлсруэ (сентябрь, !8бО) С. Канниццаро убедил многих ученых принять атомно- молекулярное учение и предложил придерживаться единой системы основных химических понятий — молекулы как наименьшего количества простого или сложного вещества, вступающего в реакцию и атома как наименьшего количества элемента, входящего в состав молекул.
Таким образом, в этой системе подразумевалась принципиальная Рне. зт. С Кенннперо Равнозначность пРостого и сложного вешесгва. Атом же мыслился не как неделимый первичный объект материи (то есть не как дапьтоновский атом), а как некая мельчайшая нэлементная единица».
Отсутствие прямых доказательств существования атомов приводило к тому, что, несмотря на широкое признание взглядов Канниццаро, и после съезда в Карлсруэ оставались естествоиспытатели, которые либо не приняли атомистики вообще, либо рассматривапн атомы лишь как удобную, но гипотетическую модель лля разъяснения некоторых явлений. Тем не менее, большинством ученых второй половины Х1Х в. атомно- молекулярное учение было принято„и его распространение сделало возможными такие важные теоретические достижения в химии, как развитие понятий о валентности и о химической структуре.
ГЛАВА 8. Теории строения органических молекул 8.1 Проблема химвческого средства Важной проблемой химии (и естествознания вообще) всегда была проблема химического сродства, те. вопрос о причинах взаимодействия веществ и особенностях этого взаимодействиа. В рамках корпускулярных представлений ХУП в. его объясняли соответствием форм мельчайших частиц реагирующих веществ друг другу. В ХУШ в.
с распространением взппщов И, Ньютона причину сродства стали видеть в притяжении частиц — силе, действующей на малых расстояниях. В 1770-х гг. учение о сродстве было развито в работах шведского ученого Т. Бергмана. Бергман постулировал, что силы сродства (т.е. силы притяжения частиц) у разных веществ неодинаковы.
Именно этим различием н объяснялось определенное направление химической реакции: из нескольких тел с данным телом полносп ю должно соединаться то, притяжение которого (т.е. сродспю) максимально. Для каждого же конкретного вещества Бергман считал сродство постоянным, характеризуемым количественно на основании способности вещества вытеснять другие из соединений.
Это постоянство сродспщ в контексте представлений о нем как о движущей силе химических реакций не объясняло, однако, их зависимости от температуры, растворимости и других факторов, влияние которых на ход химических процессов подтверждалось многочисленными экспериментами. В конце Хт'1П вЂ” начале Х1Х вв. французский химик К. Бертолле предложил теорию, согласно которой силы сродства зависят не только от сил притяжения, но и от условий эксперимента, в частности, от количеств участвующих во взаимодейсзвии веществ. В рамках этой концепции величина сродства для каждого вещества оказывалась непостоянной (как в представлении Бергмана), а способность, например, кислот и оснований вытесвпь из солей соответствующие кислоты и основания сама по себе не могла служить мерой его силы.
Так. по мнению Бертолле, серная кислота вытесняла углекислоту из ее солей не потому, что она обладала более сильным сродспюм к основанию, а потому, что летучая углекислота удалялась из реакционной смеси и не могла конкурировать с серной кислотой. Подобные воззрения Бертолле, хотя и содержали в себе много рационального', после завершения дискуссии о постоянстве состава (см. гл. 6) были забыты. ' В перспективе, зти взгляды вели к учению о равновесии (закону деэсщлил масс). Однако большинство историков химии полагает, что во вр."мена Бертолле, когда мвкду коипентрапиея н общим количеспюм вещесща в реакпии еще не осознавали существенного различия, созлвние такого учения было невозможно. 59 ГЛАВА В, Теории строения органических минелли В Х)Х в.
в связи с расширением эксперименЭлсктрокнын- тов по использованию гальванического тока лля чесмаа теория разложения различных веществ„возникла идея о сродства том, что силы сродства имеют электрическую природу. Еще в 180б — 1807 гг. английский ученый Г. Дэви развил концепцию о возникновении химического взаимодействия благодаря притяжению электризуемых при контакте (с образованием зарядов разного знака) мельчайших частиц вещества.
Позже широкое распространение получила электрохнмическая теория сродства Й.Я. Берцелиуса. Берцелиус исходил из предположения о том, что все атомы изначально электрически заряжены и биполярны. но один нз зарядов всегда преобладает над другим. Поэтому каждый атом ведет себя как монополярный (заряженный или положительно, или отрицательно).
Все элементы Берцелиус расположил по степени нх электроположительности (электроотрицательности). Кислород в этом ряду был абсолютно электроотрицательным элементом (т. е. обладающим максимальным избытком отрицательного электричества на индивидуальном атоме)'. С помощью электрохимической теории Берцелиус объяснил распространенные в то время дуалисгические представления о солях, кислотах и основаниях.
Образование кислот и оснований из двух частей выводилось из различной электрической полярности металла или неметапла с кислородом, например, для кислоты — 8'Оз', и для основания — Са'0 .Молекула кислоты при этом не считалась электронейтральной, она приобретала в целом отрицательный заряд, благодаря большому содержанию кислорода ($0з'). Оксиды металлов считались электроположительными, так как в них преобладал электроположительный характер металла (СаО*). Соответственно, образование солей как продуктов присоединения кислоты и основания (СаО $0з) также укладывалось в рамки объяснений с помощью электрохимнческой теории сродства.
Подобные представления о сродстве давали логичное и рациональное объяснение довольно многим известным тогда неорганическим реакциям и явлениям электролиза, и поэтому поддерживались большинством ученых. На основе своей теории Й.Я. Берцелиус предпринял попытку объяснить иконституцию» органических веществ. Именно в рамках этой и подобных попыток других ученых, в конечном счете, электрохимическая концепция Берцелиуса была отвергнута, а учение о сродстве получило дальнейшее развитие в выявлении дискретного характера сил химического сродства, т.
е. в учении о валентности. ' То, берлелиусовское полкило злевтроотрнпвзельиосги отличвезся оз олиоименного современного понятия, обознвчвютего способность втомв огни иввзь озринвтельиыя заряд в соединении с другими взомвми. Д2 )!лег)г щоелеиия о «колгшитуции» органических. молекул 8.2 ПрЕдСтаВЛЕНИя О кКОНСтятуННН» ОрГаННЧЕСКНХ молекул «Радикальные» мо делм оргамнчеекнх соедмнеымй Впоеледствнн распространению такого взгляда еиособеэвовало открьпне явлений изоиерии (различий свойств веществ, имеющих одинаковый качественный н количественный состав). Органические соединения были известны яароблема Ра™ очень давно, однако вплоть до конца Хч))! в. образым оргамиче- представлении об их составе н свойствах были ских веществ неопределенными, а нх происхождение объяснялось в рамках концепции витплизна (от лат, щщ — жизнь). Сторонники этой концепции полагали, что вещества, составляющие организмы животных и растений, образовывались в них под действием особой «жизненной силы», н, соответственно, возможность получения таких веществ вне живого организма исключалась.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
