Cтраница 1
Закон соединительных весов или кратных отношений состоит в том, что при образовании какого-либо простого или сложного вещества элементы в молекулу последнего входят в количествах, равных или кратных их атомному весу. Если же отнести этот закон к объемам вступающих в реакцию веществ, то он примет следующую формулировку: если вещества вступают в химическую реакцию в газообразном состоянии, то они при одинаковых условиях ( Р и t) могут соединяться только в объемах, которые относятся между собой, как целые числа. [1]
Законы постоянства состава и соединительных весов являются основой техно-химических расчетов. [2]
Дальтон принял в качестве отправной точки таблицу соединительных весов элементов и задался вопросом, почему должно быть постоянным количественное отношение соединяющихся элементов. Его ответ заключался в следующем: всякое соединение состоит из большого числа одинаковых молекул, каждая из которых построена из одного и того же небольшого числа атомов, связанных между собой одинаковым образом. Но все же Дальтону еще необходимо было знать, какое именно число атомов углерода и кислорода соединено друг с другом в каждой молекуле оксида углерода и сколько атомов водорода и кислорода соединено друг с другом в молекуле воды. Лишенный возможности руководствоваться иными соображениями, он выдвинул правило простоты, которое вначале очень помогало ему, но затем привело к серьезному затруднению. Наиболее устойчивыми двухкомпонентными молекулами, рассуждал Дальтон, должны быть простейшие двухатомные молекулы типа АВ. Если известно только одно соединение двух элементов, оно должно иметь формулу АВ. Если известны только два или три соединения двух элементов, они должны принадлежать к этим трем типам. Это правило было одним из принципов экономии, подобным правилу минимизации энергии в механике или принципу наименьшего действия в физике, которые верно сформулированы не во всех случаях. [3]
Изучение весовых отношений, в которых соединяются друг с другом различные элементы, привело Дальтона ( 1803) к открытию соединительных весов, или эквивалентов. [4]
Изучение весовых отношений, в которых соединяются друг с другом различные элементы, привело англичанина Дальтона ( 1803) к открытию соединительных весов или эквивалентов. [5]
Но с тех пор как пришли к убеждению, что атомистическая гипотеза является наиболее вероятной и лучше всего может объяснить внутреннее протекание химических явлений и вести к новым открытиям и законам, следуя за вытекающими из нее выводами, то кажется более последовательным говорить об атомах вместо соединительных весов. [6]
Сопоставляя количества кислот и щелочей, необходимых для образования средних солей, немецкий ученый Иеремия Вениамин Рихтер ( 1762 - 1807) сформулировал закон эквивалентов: Если одно и то же количество какой-либо кислоты нейтрализуется различными количествами двух или большего числа оснований, то количества последних эквивалентны и нейтрализуются одним и тем же количеством другой кислоты. Тем самым Рихтер показал, что вещества вступают в реакцию не в случайных, произвольных, а во вполне определенных соотношениях, в отношениях их соединительных весов, или, по современной терминологии, эквивалентов. Рихтеру принадлежит сам термин стехиометрия ( греч. Об использовании этого по-1 нятия в настоящее время будет сказано в гл. [7]
Оригинальность работ Рихтера не была оценена современниками, хотя их внимание, казалось, и должен был бы привлечь сам термин стехиометрия, придуманный Рихтером для обозначения искусства измерения химических элементов, основанного на законах, согласно которым тела соединяются между собой. Закон нейтрализации был признан, когда берлинский современник Рихтера Г. Э. Фишер ( 1754 - 1831), публикуя в Берлине перевод на немецкий язык Исследований законов сродства 4 Бертолле, добавил таблицу соединительных весов, полученных для различных кислот и оснований по данным Рихтера. [8]
Тенар так определял пропорциональное число элемента: это такой вес простого тела, который требует 100 весовых частей кислорода для перехода в соединение первой степени окисления [ 85, стр. Но это правило применялось Тена-ром главным образом к металлам, ибо для определения пропорциональных чисел неметаллов он исходил из веса кислоты, нейтрализующей такое количество основания, которое содержит 100 весовых частей кислорода. Таблица Тенара была таблицей соединительных весов; при выражении состава соединений он часто вынужден был прибегать к дробным значениям пропорциональных чисел. [9]
В науке существуют два способа построения новой теории, и работа Бора иллюстрирует менее очевидный из них. Один способ заключается в накоплении такого количества данных, что новая теория становится очевидной и не нуждается в доказательствах. Такая теория представляет собой лишь нечто большее, чем простое обобщение данных. Именно таким способом Дальтон пришел от соединительных весов к представлению об атомах. Другой способ заключается в смелой формулировке нового положения, которое вначале кажется вовсе не связанным с наблюдаемыми данными, но зато потом удается показать, что следствия из этого утверждения после соответствующих выкладок позволяют объяснить многие наблюдаемые факты. Пользуясь таким методом, теоретик как бы говорит: Возможно, вам непонятна моя гипотеза, но, пожалуйста, отложите свой приговор, пока я не покажу вам, что она позволяет сделать. Теория Бора принадлежит именно к такому типу. [10]