О.Н. Зефирова - Краткий курс истории и методологии химии (1118122), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Таким образом„Шталь, так же как и многие химики того времени, придерживался взглядов о предсуществующих в телах псевдозлементах (компонентах), что с современной точки зрения означает отсутствие четкого разграничения между понятиями элвмеюн и «ииичесное соединение. В рамках таких представлений н утверящалась теория флогистона. Основой теории Шталя была идея о наличии во всех горючих веществах общего компонента — флогистона (от греч. флогисгнос — воспламеняющийся), который исчезает в процессе горения. Зта идея, которую, как полагал сам Шталь, ои заимствовал у И. Бехера. в действительности имела более глубокие корни (так, например, сера алхимиков часто считалась носителем качества горючести). В трудах Шталя была, однако, сделана попытка практического подтверждения этой идеи, поскольку понимание комлоненнга было уже во многом вещественным.
Изучая процесс горения дерева, сопровождающийся исчезновением пламени и образованием золы, Шталь сделал вывод о предсуществовании в дереве составляющих его компонентов — огненной субснганиии и золы. Аналогичные эксперименты по обжигу некоторых металлов (например, свинца) подтверждали идею об нх сложном составе (окалина н флогистон). Такой же вывод напрашивался и при изучении ржавления (окисления) же- 30 4.2.
Создание теории флогистона яеза. Эксперименты Шталя по обжигу неметаллов, например, фосфора и серы, приводили к мысли и об нх сложном составе. Так, из факта образоваяня после сгорания этих веществ белой золы (Р,О,) или удушливых паров ($02), которые после поглощения водой давали кислую реакцию, делалось мключение о том, что фосфор и сера состоят из кислоты и флогистона.
На многочисленных опытных примерах Шталь доказывал способность флогистона передаваться от одного вещества другому. Например, образование металла при прокаливании лишенных флогистона металлических окалин с углем объяснялось тем, что обогащенный флогистоном уголь передает его окалине. Таким же образом объяснялись и некоторые другие реакции, внешне не напоминающие процесс горения. Например, осаждеяяе меди на железном гвозде в растворе медного купороса представлялось как результат передачи желеюм своего флогистона для образования меди.
Отметим, что последователи теории Шталя отмечали и сходство некоторых жизненных процессов с горением, например, считали, что легкие беспрерывно выделяют флогистон. Теория флогистона объединила в определенРго н сопхгп тео- ную систему известные к тому моменту разрозрнн флогистона пенные факты химии, охватив обширный круг важнейших химических процессов (горения, окисления, восстановления и др.). Внешне очень разные реакции удалось свести к общему представлению о црнсоединении или выделении флогистона и противопоставить им другие, принципиально несходные процессы, например, взаимодействие кислот и щелочей. Эта теория, давшая последовательные и, казалось, подтверждаемые рядом экспериментов объяснения относительно состава тел и сущности многих реакций, была принята (хотя и не сразу) большинством химиков и просуществовала почти до конца ХЧН! в.
К числу ее приверженцев принадлежали такие известные ученые, как П. Ж. Макер, Э. Ф. Жоффруа (старший), Г. Ф. Руэль во Франции, Дж. Блэк. Г. Кавендиш, Дж. Пристли, Р. Кирван в Англии, К. В. Шееле и Т. У. Бергман в Швеции, а также большннспю немецких химиков — И. Юнкер, А. С. Маркграф и лр. Лишь немногие ученые. например, голландский химик Г. Бургаве, сомневались в правильности этой теории. В плане понимания особенности химического мышления того времени, состоявшей в переходе от традиционного (алхимического и натурфилософского) восприятия веществ и их превращений к мышлению научному.
теория флогистона очень показательна. С одной стороны, теория была принята несмотря на то, что флогистон не отождествлялся с каким-либо реальным веществом (было известно лишь его свойство улетучиваться прн горении и передаватьсл от одного тела к другому). С другой стороны, уже ощущалась необходимость соответствия теории эксперименту, стимулировавшая постоянные попытки изолировать это гипотетическое вешеспю. Хотя Г. Шталь считал флогистон наилегчайшей материальной ГЛАВА 4.
Теория флогистона субстанцией (а не качеством), и в его взглядах чувствуется характерное для сторонников элементаристского направления принятие зависимости свойств тела от его состава, тем ие менее, в теории флогистона еще сказывается традиция выведения состава тела из его свойств (раз вещество хорошо горит — значит, оно содержит горючую материю). Традиционным (соответствующим взглядам античных философов н алхимиков) в теории Шталя осталось и представление о горе'й.:.;",кз!2«К: 3(,2(),' ', ггФ"4ь)пз" ,'.'' нни как о процессе распада, а не соединения „;.'.р()у) г)С6 ' " Определенную трудность для развития теории фло-''. '!(фя)кзь(»ь гистона представлял хорошо известный к тому времейэйз)))'-"«»ъ',: $;,-М!':,,',:~;:, ни факт необходимости воздуха для поддержания горения.
Этот факт Г. Шталь объяснял способностью '-;:;"~)зрг»',"Ьгг; -'„",«';:У«флогистона РаствоРЯтьса в возДУхе (пРичем в огРаниченном количестве, т. к. опыты доказывали ограничен- ~Ф!'-'-~~д-"'2 ную способносп определенного объема воздуха поддерживать горение). Отметим, что растворением в воздухе и воспламенением объяснялась и невозможность Рне. 13. Титульный лист книги Г щпшя вьщелнть флогнстон и собрать его Серьезное несоответствие теории Шталя экспериментальным данным заключалось в том, что утверждение об утрате металлами в реакциях горения некой составной части противоречило упомянутому выше факту увеличения их веса при обжиге.
Сам Г. Штапь объяснял это увеличением плотности тела вследствие улезучивания легкого флогистона', другие же ученые не придавали этому факту особого значения. Те последователи теории Шталя, которые сознавали важность факта увеличения веса, объясняли его уникальной способностью флогистона не подчиняться закону тяготения (видимо. на основе наблюдения об устремленни пламени вверх) и приписывалн этой гипотетической материи отрицательный вес. 4З.
Пневматическая химия В середине ХЧШ в. сторонниками теории Шталя предпринимались многочисленные попытки изолировать флогистон. Особый интерес в этот период вызывала пневматическая химия (химия газов, от греч. пневма — дух, газ) . 2 1 Отметим, что еще Бойль поквзвв обрвтное. Интересно, что Штиль, по-видимому, смешивал понягия веса и удельного еесо. В историко.химической литературе родоначальником пневмвтической химии обычно нвзывшот Я.Б. ввн Гельмонтв.
Он описал «лесной» (углекислый) гвз и впервые ввел в употребление термин гоз, указывая нв необходимость различать обрвзующиися при кипении и легко сгушвющийся в воду пвр от образующегося ня холоде «тончвйшего дыми» (гвзв), который ои считал постоянным и неспособнмм сгущвться в жидкость, 32 4,3. Пневматическая химия Исследования в этой области позволили выделить возлухоподобные вещества из многих химических соединений. В 1750-х гг. шотландский химик Дж. Блэк получил связанный воздух (углекислый газ) при обжиге взвсстняка и белой магнезии (МБСОз) и изучил его свойства, а в 1772 г.
английский естествоиспытатель Д. Рутерфорд (и одновременно н независимо от него английский химик и физик Г. Кавендиш) выделили флогистированный воздух (азот), В 1766 — 67 гг. Г. Кавендиш изучил горючий воздух (водород), получив его действием кислот на металлы.
С позиций теории Шталя металл, растворяясь в кислоте, должен сначала выделить свой флогистон, поэтому получение водорода в указанной реакции сблихшяо его с флогистоиом. Заключение о том, что горючий воздух входит в состав металла, подтверждалось и реакцией получения водорода действием водяных паров на железо при высокой температуре (поскольку вода считалась неразложимым веществом). Многие химики именно в водороде были склонны видеть наилучшее воплощение идеи флогистона~. Однако после обнаружения веса у водорода его болыпе не отождествляли с флогистопом, а стали принимать за соединение последнего с парами воды.
В начале 1770-х гг. шведский химик К. Шведе разложением магниевой и калийной селитры получил огненный воздух (кислород) и заключил, что он состоит из воды, земли и флогистона. В 1774 г. Шееле при проведении реакции оксида марганца с соляной кислотой открыл новое вещеспю — хлор (дефлагистированную соляную кислоту), а в 1775 г. получил мышьяковнстый волород. В 1774 г. английский ученый Дж. Пристли нагреванием оксида ртути и оксида свинца получил кислород, приняв его за дефлогиетироваюяый воздух (воздух, от которого окись ртути отняла флогистон и превратилась в металл). Пристли показал, что в этом процессе остается также значительная часть соединенного с флогнстоном, то есть флогистированного воздуха (азота).
Таким образом, В СоответСТВИИ С траЛициоииыми предСТВВле- Рп"' '14 Т" „„'й ' ниямн, воздух рассматривался как однороЛ- кппгп Дж. Пристли с оппсаный газ. одна часть которого могла терять, а ""сммоопытовсгвзамп другая — приобретать флогистон. Итак, в 1750 — 1775 гг. химия обогатилась открытием различных форт воздуха (газообразных веществ), среди которых так и не было найдено вещества.
Идентичного флогистону. Ивпрпмср, сс разлапая русский естествоиспытатель М,В, Ломоносов, хотя оп высказывал также интересную мысль о том, что ччастпчкп воздуха. текущего постоянно яад обжигаемым телом, сослппяются с нпм и увеличивают асс стоя. 33 ГЛАВА 4. Теория флогистона Путь к разграничению Важно отметить, что Развитие пневматической химин н аналитических исследований во второй половине ХУШ в, окан «соедмцеяце» зало определенное влияние на представления химиков об элементах. Представление о различных видах первоэлементов (например, нескольких видов земли или нескольких вилах воздуха) свидетельствовало об укреплении представлений о них как о химически индивидуализированных веществах н дальнейшем отдалении от традиционного понимания их как эяементов-качеств.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
