ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Система атомных весов Берцелиуса из "История учения о молекуле в химии" Открытие закона Дюлона и Пти [49] и закона изоморфизма Митчерлихом [48, 89, 90] содействовало утверждению атомистической концепции, так как связало понятие об атомном весе и атомном составе твердых веществ с их физическими свойствами, но в то же время привело к изменению системы атомных весов Берцелиуса. Исходя из своего принципа учитывать все имеющиеся соображения при установлении атомного состава и атомного веса, Берцелиус вынужден был, принимая во внимание новые данные, выдвинуть в 1826 г. новую систему атомных весов и химических формул [91, стр. 108]. [c.136] Для утверждения атомистики имели большое значение исследования Митчерлиха, подтвердившие мнение о связи между атомным составом и кристаллической формой соединения, высказанное еще Уолластоном в 1808 г. и в дальнейшем развитое Берцелиусом (1818). Наряду с законами Гей-Люссака, давшими физическое обоснование атомистики для газов, закон Митчерлиха помог объяснить и лрименить атомистическую гипотезу для твердых тел. [c.136] Все это вместе взятое стало вначале новым подтверждением правильности таблицы атомных весов Берцелиуса 1818 г. Ведь закон изоморфизма ничего не говорит о конкретном числовом значении атомов тех или иных элементов в соединении. Он только дает возможность по известному составу одного соединения в твердом виде (установленному другим путем) определить атомный состав изоморфных с ним соединений. Закон изоморфизма поэтому не смог играть решающей роли при изменении системы атомных весов и при переходе к новой системе. Тем не менее некоторые историки химии, и в частности Ладенбург, считают, что Берцелиус отбросил свой постулат о наличии только одного атома элемента во всех окислах под влиянием закона Дюлона и Пти, с которым не согласовались атомные веса металлов таблицы 1818 г. [15, стр. 74]. Однако более глубокое знакомство с работами Берцелиуса показывает, что он не подходил односторонне и упрощенно к своей системе и что, принимая во внимание одновременно много соображений при решении вопроса об атомном составе, он все же отделял основные, руководящие соображения от подчиненных. [c.137] Берцелиус указывает, что поводом к пересмотру всех соображений, руководивших им при определении атомных весов, послужила переработка его учебника для второго (немецкого) издания (1821 — 1832) [87, стр. 67]. Он указывает на свое расхождение с другими химиками, считавшими, что при образовании веществ происходит преимущественно соединение одного атома (элемента.— М. Ф.) с одним атомом (другого элемента,—М. Ф.) [93, стр. 67]. [c.137] Отвергая этот произвольный постулат, Берцелиус ссылается на то, что соображения, которыми он руководствовался еще при составлении первой таблицы, учитывая все аналитические данные и аналогии и, в частности, правило о соотношении количества кислорода кислоты и кислорода основания, вполне оправдались. [c.137] Хотя в этой статье Берцелиус и не выделял, какое из трех обстоятельств было для него определяющим, но в статье, напечатанной до этого, в 1826 г., в которой он впервые сообщал о новой системе атомных весов, он писал Я откровенно признаюсь, что отношения хрома и марганца в первую очередь побудили меня избрать ряд (окисления.— М. Ф.) азота в качестве более верного по всем данным и отказаться от мнения о простейшем ряде, которого я ранее придерживался [91, т. 7, стр. 416]. Рядом окисления азота Берцелиус называл ряд 2КЧ-0 К + О 2Н + 30 2К + 50, соответствующий кислородным соединениям азота и установленный на основе соображений объемного порядка. [c.138] Здесь уместно отметить, что одно обстоятельство, на которое Берцелиус не указывает в своих статьях, имело, несомненно, известное направляющее влияние на изменение его взглядов на систему 1818 г. Это признание Берцелиусом элементарности хлора и азота. При создании системы 1818 г. Берцелиус, хотя и признает значение объемной теории для развития корпускулярной теории, но ввиду того, что он считал хлор и азот сложными веществами, он, применяя свою объемную теорию, фактически ограничивался только водородом и кислородом. И лишь после 1820 г., когда он вынужден был под давлением неоспоримых фактов признать элементарность азота и хлора, отпало препятствие, мешавшее широкому использованию данной теории, и он пришел к окислительному ряду азота, тем более, что кислородные соединения хлора соответствовали этому же ряду. [c.138] Таким образом, первый толчок к признанию окислоз, содержащих два атома элемента, связан с признанием элементарности хлора и азота и с применением вследствие этого объемной теории в более широком масштабе. [c.138] Таким образом, мостом между металлами и неметаллами служил для Берцелиуса марганец. Изоморфизм окиси марганца и хрома укрепил эту связь. Переход к формулам СггОз и СгОз и к РегОз и РеО (вместо РеОз и РеОг) поставил вопрос о формулах окислов большинства металлов. Изоморфизм дал решение этого вопроса уже не только на основе априорного принципа аналогии, но и на прочной основе кристаллохимических данных. [c.139] Излагая методы для определения атомного состава соединения, он первым ставил объемный метод Единственным и. всех методов, который дает результаты, не подлежащие ни-како.му сомнению, является тот, по которому можно определить относительные объемы, которыми составные части вещества соединяются между собой. Так, например, мы знаем с полной уверенностью относительное число атомов азота и кислорода в соединениях с различной степенью окисления азота, число атомов азота и водорода в аммиаке, хлора и кислорода— в кислородных соединениях хлора и хлора и водорода— в хлористом водороде но, к сожалению, эта уверенность распространяется только на те тела, которые могут быть собраны и измерены в изолированном газообразном виде... [91, т. 7, стр. 339]. [c.139] говоря о конкретном методе определения числа атомов в соединениях, он писал Если Л1ы рассмотрим соединения водорода, азота, хлора, иода, то мы находим в боль-шипстве случаев, что они состоят из двух атомов радикала и 1, 2, 3, 5 атомов кислорода. Отсюда напрашивается, естественным образом, вывод, что поскольку первый окисел вышеупомянутых тел состоит из двух атомов радикала и одного атома кислорода, то это может являться общим началом окислительного ряда [91, т. 7, стр. 404]. Следовательно, окислительный ряд азота, сыгравший большую роль в создании системы 1826 г., покоился на объемных основах. Следует добавить, что Берцелиус не противопоставлял ряд азота ряду серы , а наоборот, считал, что они, вероятно, образуют один общий ряд Я считаю весьма вероятным, что отсутствующие в ряду серы члены, которые сделают его тождественным с рядом азота , а именно 2Е-Ь О и 2К-ЬЗО, возможно в будущем еще будут открыты [91, т. 7, стр. 405]. [c.139] Но при окончательном решении данного вопроса Берцелиус не проявил односторонности он взвесил все соображения и все новые данные, вытекающие из закона Дюлона и Пти и закона изоморфизма, а также и чисто химические соображения и только тогда, когда убедился, что все говорит в пользу нового взгляда, он решил выдвинуть свою новую систему. [c.140] для того, чтобы определить роль закона Дюлона и Пти в этом вопросе, приведем соображения Берцелиуса, высказанные в 1826 г. Излагая сущность закона Дюлона и Пти, он указывает на то, что если для металлов брать атомные веса, вытекающие из ряда азота (т. е. в два раза. меньше, чем в системе 1818 г.), то произведение атомного веса на теплоемкость будет постоянным числом. [c.140] Такой же результат можно получить, если не делить пополам атомные веса металлов, но тогда для согласования с данным законом нужно увеличить атомный вес серы в два раза Атом серы, вес которого... я с уверенностью считаю известным, служит здесь для сравнения. Если принять ряд азота для этих металлов, тогда произведение их атомных весов на теплоемкость будет равным произведению атомного веса серы на ее теплоемкость . Если принять, что атомный вес серы определенно известен, тогда это является убедительным основанием для уменьшения атомных весов всех остальных (элементов.—М. Ф.) в два раза [91, т. 7, стр. 413]. [c.140] Таким образом, закон Дюлона и Пти был для Берцелиуса дополнительным доводом в пользу ряда азота . Что дело обстояло именно так, можно судить по тому, что он не соглашался изменять другие атомные веса, которые тоже не согласовались с требованием этого закона Можно себя спросить, является ли это соотношение (закон Дюлона и Пти.— Л1. Ф.) таким постоянным, что можно было бы из теплоемкости тел вычислить с точностью атомный вес тела На это еще нельзя ответить положительно... [91, т. 7, стр. 414], и затем приводит примеры отклонения от закона Дюлона и Пти для мышьяка, сурьмы, серебра, теллура, кобальта и т. д. Но все-таки Берцелиус в заключение считает, что продолжение превосходных работ Дюлона и Пти в этой области будет, между тем, существенным вкладом для науки [91, т. 7, стр. 415]. [c.140] Перейдя к вопросу об определении атомных весов, Берцелиус писал Одним из наиболее простых методов для определения относительного веса атомов является метод, основанный на взвешивании тел в газообразном виде с надлежащей точностью и сравнении удельных весов [91, т. 7, стр. 1]. Далее он, однако, указывал на ограниченность данного метода, в связи с тем, что число газообразных веществ ограничено, а также в связи с большими практическим трудностями, свя-занны.ми с измерением объема и определением веса газообразных веществ. Берцелиус выдвигал общий метод определения атомных весов на основе точных анализов атомного состава кислородных соединений данного элемента. Но, как мы уже видели, установление атомного состава веществ прямо или косвенно связано с применением объемных законов Гей-Люссака в их атомистической интерпретации. В конечном счете можно сказать, что в основе атомных весов всех элементов, согласно системе Берцелиуса 1826 г., лежит объемная теория. В частности, большое влияние на установление Берцелиусом атомных весов и химических формул оказало пр-из-нание для воды формулы НгО. Это привело к тому, что несмотря на то, что его формулы окислов большинства металлов совпадали с формулами Дальтона и других ученых, однако атомные веса этих металлов оказались более близкими к современным, ибо он исходил из 0=16 (если взять Н=1.— М. Ф.), а не 0 = 8. Здесь необходимо подчеркнуть, что немалую роль в признании Берцелиусом ряда азота сыграла, очевидно, формула воды НгО, которую он признавал еще в 1818 г., ибо это было наглядным доказательством существования соединений типа КгО Если считать, что молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, тогда обе теории (корпускулярная теория и теория объемов.— М. Ф.) становятся тождественными, отличаясь друг от друга только в отношении представлений об агрегатном состоянии ,— писал Берцелиус [24, стр. 55]. [c.141] Закон изоморфизма и закон Дюлона и Пти сыграли подчиненную роль. Они содействовали (в большой степени) более широкому и более последовательному применению Берцелиусом всех выводов объемной теории. Из всех историков химии более правильный взгляд на этот вопрос высказал, по нашему мнению, Мельдрум, считавший, что объемная теория является краеугольным камнем системы Берцелиуса 1826 г. [15, стр. 75]. [c.142] Берцелиуса, работы которого по изоморфизму проводились частично в лаборатории шведского химика, как нельзя лучше подтверждают наше мнение о теоретических основах системы 1826 г. [c.143] Вернуться к основной статье