Закон - авогадро-жерар
Cтраница 2
Таким образом, все случаи, сколько-либо исследованные, оправдывают закон Авогадро-Жерара, и так как по нему, из определения плотности пара ( чисто физического свойства), получается вывод о величине частицы, или о количестве вещества, вступающего в химические реакции, то законом этим связываются две области знаний - физика и химия - крепчайшим способом. Сверх того, с законом Авогадро-Жерара получаются для понятий о частицах ( молекулах) и атомах незыблемые основания, которых до него не существовало. Хотя со времени Дальтона было уже очевидно, что необходимо признать атомы ( химические индивидуумы, неделимые химическими и другими силами, гл. [16]
Чрез признание частиц укреплялась основная мысль об единстве и стройности всего мироздания, составляющая одну из тех мыслей, которыми человек во все времена проникался и которая открывает надежду современен, при накоплении дальнейших наблюдений, опытов, законов, гипотез и теорий, достичь в понимании внутреннего невидимого строя сплошных тел такой же степени ясности и точности, какой достигло познание видимого строения небесных светил. Прошло еще немного лет, как стал укрепляться в науке закон Авогадро-Жерара. [17]
Так, на вид очень различные формулы, если под знаком простого тела подразумевать различные атомные веса, могут одинаково хорошо выражать как процентный состав тел, так и те свойства, которые требуются законами кратных отношений и паев. Выбор кратной величины для атомного веса невозможен без твердого и конкретного понятия о частице и атоме, а они даны лишь как следствия закона Авогадро-Жерара, поэтому современные веса атомов суть следствия этого закона. [18]
Для той же цели [373] однако более всего служило в истории химии правило теплоемкостей, данное Дюлоягом и Пти, особенно после развития, приданного этому правилу исследованиями Реньо, и после того как итальянский профессор Канницаро, около 1860 г., показал согласие выводов из этого правила со следствиями, вытекающими из закона Авогадро-Жерара. [19]
Вслед же за Жераром, в 50 - х годах, Клаузиус положил уже гипотезу о равенстве числа частиц в одинаковых объемах паров и газов в основу кинетической теории газов. В настоящее время гипотеза Авогадро-Жерара положена в основу современных физических, механических и химических представлений; следствия, из нее вытекающие, подвергались неоднократно сомнению, проверялись разнообразнейшими способами, и ныне, когда все попытки опровержения тех следствий оказались напрасными, должно считать, что гипотеза оправдалась [206], и потому можно уже говорить о законе Авогадро-Жерара, как об основном и весьма важном для понимания явлений природы. [20]
Этот вывод можно подтвердить посредством аналогий, как увидим далее. Приложение теплоемкостей к установке величины атомного веса тех металлов, которых вес атома нельзя определить по закону Авогадро-Жерара, было сделано около 1860 г. итальянским профессором Канницаро. Совершенно такие же выводы относительно двуатомности магния и его аналогов получаются при сравнении теплоемкости их соединений, в особенности галоидных, как наиболее простых, с теплоемкостью соответственных щелочных соединений. NaCl и КС1 равна 0 214 и 0 172, а потому их частичные теплоемкости ( или произведения QM, где М есть вес частицы) 18 4 и 18 2, 12 5 и 12 8; а потому атомная теплоемкость ( или частное [ от деления ] QM на число атомов) у всех близка к 6, как для простых тел. Однако должно заметить, что так как теплоемкость, или количество тепла, потребное для нагревания единицы веса на один градус, есть величина сложная, содержащая не только приращение энергии вещества с переменою его температуры, но также внешнюю работу расширения и внутреннюю работу, совершающуюся в частицах и влекущую их к распадению по мере повышения температуры [375], то в величине теплоемкости нельзя ждать большой простоты отношения к составу, какую видим, напр. [21]
 |
Паяльная трубка. Чрез а вдувается воздух, чрез платиновый наконечник h он входит в пламя. Барабан Cd служит для соединения вставленных в него трубок аЬ и. [22] |
Этот ряд представляет хороший пример закона кратных отношений, но между числом паев углерода и водорода в ныне уже известных углеводородах встречается такое многообразие отношений, что можно было бы даже сомневаться в точности закона Дальтона. С - Н 0 столь мало отличаются между собою весовым содержанием С и Н, что разность впадает в неизбежные погрешности анализа, а реакции и свойства позволяют однако их отличать между собою с совершенною несомненностью. Без существования закона Дальтона не могла бы химия притти в современное состояние, но он один не мог бы служить для выражения всех тех оттенков, которые с законом Авогадро-Жерара понимаются и предугадываются совершенно ясно. [23]
В Основах химии Менделеев подробно анализирует роль мировоззрения ученого при постановке эксперимента. Начинающим изучение опытных наук - писал он - необходимо помнить, что построение опыта, его расположение и приемы определяются основным рассуждением, заключающим в себе принцип, а не наоборот, как представляется иным. О том, какое значение придавал он знанию законов при постановке опытов, видно также из следующих рассуждений Менделеева: Опыт, доказывающий распадение испаряющегося нашатыря, ведется очень просто и весьма поучителен для истории закона Авогадро-Жерара, потому что без этого последнего нельзя было бы и думать, что нашатырь, спаряясь, разлагается, так как после охлаждения продукты его разложения ( НС1 и NH3) вновь дают нашатырь, так что разложение это имеет все признаки простой перегонки и, следовательно, разложения не видно из опыта, а предугадано законом. [24]
После Международного конгресса химиков в Карлсруэ, деятельное участие, в котором принимал Менделеев, были извлечены из забвения работы Авогадро и Жерара, пользуясь которыми можно определять относительные веса атомов и молекул. На основании закона Авогадро ( в равных объемах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул) Же-рар вывел простую формулу, дающую возможность опре делить величину атомного веса элементов на основании простого соотношения между молекулярным весом и плотностью вещества в газообразном состоянии. Этот способ был успешно применен для определения атомных весов многих элементов, плотность которых легко измерима. Закон Авогадро-Жерара давал в руки химиков возможность, определяя относительные атомные веса, фиксировать разницу между отдельными атомами. Были найдены также и другие способы определения атомных весов, например по теплоемкости. [25]
В рассуждении химиков 50 - х годов шло разноречие, вызываемое вопросами подобного рода. Ныне не может быть здесь двоякого мнения, если закон Авогадро-Жерара проведен строго со всеми последствиями. Заметим здесь, однако, что долго считали одноосновные кислоты R ( ОН) неспособными прямо разлагаться на воду и ангидрид, а это свойство приписывали двуосновным кислотам R ( OH) 2, как заключающим элементы, необходимые для выделения частицы воды НЮ. Можно только заметить, что ни для одной двуосновной кислоты не наблюдается до сих пор способности перегоняться без разложения на ангидрид и воду ( даже H2SO4 при испарении и перегонке дает SO3 - f - H2O) и что разложение кислот на воду и ангидрид идет особенно легко в том случае, когда имеется слабая, мало энергическая кислота, какою должно считать и угольную, и азотистую, и борную, и хлорноватистую. Добавим, что углекислота, как гидрат, соответствующий болотному газу С ( НО) 4 СО2 2Н2О, должна бы быть четырехосновною. Но таких солей обыкновенно она не дает. [26]
Присутствовав на этом конгрессе, я хорошо помню, как велико было разногласие, как с величавшим достоинством охранялось корифеями науки условное соглашение и как тогда последователи Жерара, во главе которых встал итальянский профессор Канницаро, горячо проводили следствия закона Авогадро. При господстве научной свободы ( без нее наука бы не двигалась вперед, окаменела бы, как в средние века) и при одновременной необходимости научного консерватизма ( без него корни прошлого изучения не могли бы давать новых плодов), условное соглашение не было достигнуто и не должно быть достигаемо а вместо того истина, в виде закона Авогадро-Жерара, при посредстве конгресса, получила более широкое распространение и скоро затем покорила все умы. [27]
Страницы: 1 2