ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Возникновение и развитие атомистических представлений из "Неорганическая химия" Среди древнегреческих мыслителей были и противники атомистического учения Анаксагор, Платон и особенно Аристотель. Все тела природы, по Аристотелю, состоят из различного сочетания четырех принципов тепла, холода, сухости и влажности, причем от соединения их по два образуются элементы — земля, вода, воздух, огонь (рис. 1). Отличаются тела природы друг от друга тем, что в одних больше влажности, в других сухости и т. д. Категорически отрицая существование атомов, Аристотель считал, что деление любого тела можно осуществлять до бесконечности тем самым он отвергал зернистое строение вещества. Ошибочная точка зрения Аристотеля восторжествовала и безраздельно господствовала в течение более 10 столетий. Атомистическая теория была надолго забыта и возродилась лишь в XVI— XVII вв. Среди первых ученых, осмелившихся, вопреки строгому запрещению церкви, разделять и открыто распространять учение об атомах, были Дж. Бруно, Г. Галилей и др. [c.14] Гениальный русский ученый М. В. Ломоносов, развивая атомистические представления своих предшественников, наиболее полно сформулировал основные положения корпускулярной теории строения вещества и последовательно применил их для объяснения физических и химических явлений. Ломоносов утверждал, что все вещества состоят из мельчайших частичек — корпускул , которые в свою очередь состоят из еще более мелких частиц — элементов . В Элементах математической химии (1741) он дает определение этих понятий Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел . Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу . Корпускула, в понимании Ломоносова, соответствует современной молекуле, а элемент ( начала ) — атому. [c.15] Понятию же сложного вещества соответствует определение Корпускулы разнородны, когда элементы их различны и соединены различным образом или в различном числе от этого зависит бесконечное разнообразие тел . [c.15] Все свойства веществ, их физическую и химическую природу Ломоносов объяснял движением и взаимодействием корпускул (молекул) и элементов (атомов). Поэтому изучение мельчайших частиц, слагающих вещества, составляет, по мысли Ломоносова, основную задачу химии. [c.15] Атомистическая теория правильно объясняла основные законы химии — закон сохранения массы веществ при химических реакциях, закон постоянства состава химических соединений и закон кратных отношений. Масса веществ при химических реакциях сохраняется потому, что общее число атомов веществ, принимающих участие в реакции, остается одним и тем же. Химическое соединение обладает постоянным составом, так как сложные атомы его всегда состоят из одного и того же числа простых атомов одних и тех же химических элементов. Наконец, закон кратных отношений объясняется тем, что один атом одного элемента соединяется с одним, двумя, тремя атомами второго или два атома первого элемента соединяются с одним, двумя, тремя атомами второго элемента и т. д. [c.17] В утверждении и дальнейшем развитии атомистической теории выдающуюся роль сыграл знаменитый шведский химик Я- Берцелиус. Его заслуга особенно велика в точном определении атомных масс химических элементов. Проанализировав около 2000 соединений, он установил их процентный состав и на основе последнего вычислил атомные массы большинства известных в то время элементов (46). Исходя из того, что неорганические соединения элементов с водородом встречаются сравнительно редко, а с кислородом соединяются почти все элементы, атомные массы элементов Берцелиус вычисляет по отношению к кислороду. [c.17] После классических исследований бельгийского ученого Ж. С. Стаса за единицу атомных масс элементов была принята 1/16 массы атома кислорода, получившая название международной кислородной единицы. [c.17] В настоящее время за единицу атомных масс вместо кислородной единицы принята углеродная единица, равная 1/12 массы атома углерода с атомной массой 12,0000. (В природе углерод встречается в форме двух изотопов 43, (98,892%) и С(1,108%). За основу атомных масс элементов взят только один из природных изотопов — Атомная масса углерода — 12,01115, приведенная в периодической системе элементов и в таблицах — это средняя атомная масса указанных изотопов). [c.17] Исходя из этого, атомной массой элемента называют массу атома этого элемента, выраженную в углеродных единицах. [c.17] В 1805—1808 гг. французский химик Ж. Гей-Люссак произвел многочисленные наблюдения над изменением объема газов при химических реакциях. Он обнаружил следующее один объем водорода, реагируя с одним объемом хлора, образует два объема хлористого водорода два объема водорода, взаимодействуя с одним объемом кислорода, образуют два объема паров воды три объема водорода, реагируя с одним объемом азота, образуют два объема аммиака один объем кислорода, взаимодействуя с одним объемом азота, образует два объема окиси азота. Измерение объемов газов Гей-Люссак производил при одинаковом давлении и постоянной температуре. Результаты его наблюдений позволили сделать вывод, известный как закон объемных отношений при постоянном давлении и неизменной температуре объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу, а также к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа. [c.18] Чтобы объяснить открытый закон, Гей-Люссак предположил, что равные объемы простых газов при одинаковой температуре и одинаковом давлении содержат одинаковое число атомов. Такого же мнения придерживался и Берцелиус. [c.18] Однако гипотеза Гей-Люссака находилась в явном противоречии с фактами. Согласно этой гипотезе при соединении одного объема водорода, содержащего п атомов, с одним объемом хлора, содержащим также п атомов, должно получить п сложных атомов хлористого водорода в действительности же получилось 2 п атомов хлористого водорода. Это могло бы произойти только в том случае, если бы атомы водорода и атомы хлора, образуя хлористый водород, делились пополам, и тогда бы двойное число атомов водорода и хлора дало двойное число атомов хлористого водорода. Но это противоречило основному положению атомистической теории — неделимости атомов и, естественно, делало гипотезу Гей-Люссака несостоятельной. [c.18] Вернуться к основной статье