ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение атомных весов. Валентность из "Общая химия Издание 18" Другой метод определения атомных весов, получивший более широкое применение, был предложен в 1858 г. Канниццаро. По этому методу сначала находят молекулярный вес возможно большего числа газообразных или легколетучих соединений данного элемента. Затем, по данным анализа, вычисляют, сколько весовых единиц приходится на долю этого элемента в молекуле каждого из взятых соединений. Наименьшее из полученных чисел и принимается за искомый вес. [c.31] Поясним этот метод следующим примером. В табл. 1 приведены молекулярные веса ряда соединений углерода и процентное содержание углерода в каждом из них. В последней графе табл. 1 указано вычисленное из процентного содержания количество углерода в молекуле каждого из соединений. [c.31] Двуокись углерода Окись углерода. Ацетилен. ... Бензол. . Диэтиловый эфир Ацетон. [c.31] Из данных табл. 1 видно, что наименьшее весовое количество углерода, содержащееся в молекулах рассмотренных соединений, равно 12. Отсюда ясно, что атомный вес углерода не может быть больше 12 (например, 24 или 36). В противном случае пришлось бы принять, что в состав молекул двуокиси и окиси углерода входит дробная часть атома углерода. Нет оснований принимать его и меньшим 12. Двенадцать углеродных единиц есть такое количество углерода, меньше которого не содержится ни в одном из известных соединений этого элемента. Такое количество углерода, не делясь, переходит при химических реакциях из одной молекулы в другую. Все другие количества углерода являются целыми числами, кратными 12 следовательно, 12 и есть атомный вес углерода. [c.31] Атомная теплоемкость большинства простых веш,еств в твердом состоянии лежит в пределах 5—7 кал (г-атом-град) [в среднем около 6.2 кал (г-атом-град)]. [c.32] Из правила Дюлонга и Пти следует, что разделив 6,2 на удельную теплоемкость простого вещества, легко определяемую из опыта, можно найти приближенное значение атомного веса соответствующего элемента. [c.32] Рассмотренные нами методы определения атомных весов не дают вполне точных результатов, так как, с одной стороны, точность определения молекулярного веса по плотности пара редко превышает 1%, а, с другой, — правило Дюлонга и Пти позволяет найти лишь приближенное значение атомного веса. Однако из получаемой этими методами приближенной величины легко найти точное значение атомного веса. Для этого надо сравнить это приближенное значение с эквивалентом. Между атомным весом элемента и его эквивалентом существует соотношение, в которое входит также валентность элемента. Рассмотрим это понятие несколько подробнее. [c.32] Валентность. Понятие о валентности было введено в химию в середине XIX века. Связь между валентностью элемента и его положением в периодической системе была установлена Менделеевым. Он же ввел понятие о переменной валентности. С развитием теории строения атомов и молекул понятие валентности получило физическое обоснование. [c.32] Валентность — сложное понятие. Поэтому существует несколько определений валентности, выражающих различные стороны этого понятия. Наиболее общим можно считать следующее определение валентность элемента — это способность его атомов соединяться с другими атомами в определенных соотношениях. [c.32] Валентность кислорода, как правило, равна двум. Поэтому, зная состав или формулу кислородного соединения того или иного элемента, можно определить его валентность как удвоенное число атомов кислорода, которое может присоединить один атом данного элемента. Определенная таким образом валентность назьь вается валентностью элемента в кислородных соединениях или валентностью по кислороду так, в соединениях N2O, СО, SiO , SO3 валентность азота по кислороду равна единице, углерода — двум, кремния— четырем, серы —шести. [c.33] У большинства элементов значения валентности в водородных и в кислородных соединениях различны например, валентность серы по водороду равна двум (H2S), а по кислороду шести (SO3). Кроме того, большинство элементов проявляют в разных своих соединениях различную валентность. Например, углерод образует с кислородом два окисла окись углерода СО и двуокись углерода СО2. В окиси углерода валентность углерода равна двум, а в двуокиси— четырем. Из рассмотренных примеров следует, что охарактеризовать валентность элемента каким-нибудь одним числом, как правило, нельзя. [c.33] Кроме валентности по водороду и по кислороду, способность атомов данного элемента соединяться друг с другом или с атомами других элементов можно выразить иными способами например, числом химических связей, образуемых атомом данного элемента (ковалентность, см. 40), или числом атомов, непосредственно окружающих данный атом (координационное число, см. стр. 158 и 575). С этими и близкими к ним понятиями будем знакомиться после изучения теории строения атома. [c.33] Между валентностью элемента в данном соединении, его атомным весом и эквивалентом существует простое соотношение, непосредственно вытекающее из атомной теории и определения понятия эквивалент . Пусть, например, валентность элемента по водороду равна единице. Это значит, что один атом данного эле- мента может присоединить к себе или заместить один атом во- дорода, масса которого равна 1,0079 углеродной единицы. Следовательно, эквивалент этого элемента равен его атомному весу. Но если валентность элемента равна двум, то его атомный вес и эквивалент уже не будут совпадать друг с другом эквивалент будет в 2 раза меньше атомного веса. Например, эквивалент кислорода (8) равен половине его атомного веса (16), так как один атом кислорода соединяется с двумя атомами водорода и на 1 вес. ч. водорода приходится 16/2 вес. ч. кислорода. Эквивалент алюминия, валентность которого равна трем, в 3 раза меньше атомного веса этого металла и т. д. [c.33] Валентность, определяемая этим соотношением, называется стехиометрической валентностью элемента. Пользуясь этой зависимостью, нетрудно установить точный атомный вес элемента, если известны его приблизительный атомный вес и эквивалент. Для этого находят сначала стехиометрическую валентность элемента делением приблизительного атомного веса на эквивалент. Поскольку стехиометрическая валентность всегда выражается целым числом, то полученное частное ркругляют до бли жайшего целого числа. Умножая затем эквивалент на валентность, получают точную величину атомного веса. [c.34] Пример. Эквивалент индия равен 38,273 удельная теплоемкость этого элемента 0,053 кал/(г-град). Определить атомный вес индия. [c.34] Вернуться к основной статье