Cтраница 3
Например, формула воды, ранее изображавшаяся им в виде 2Н 0, теперь изображалась) t - Иногда Берцелиус просто писал - Aq ( лат. [31]
Но когда записывают формулу воды Н20, то это уже не просто символическое обозначение, а модель. В формуле, при всей несложности ее начертания, есть структурное сходство с молекулой воды. Если записать формулу по-другому: Н - О - Я, то такая модель имеет больше сходства со структурой реального объекта. [32]
На этом съезде окончательно была признана атомно-молеку-лярная теория как основа химии. Были уточнены понятия атом и молекула, принята формула воды ( Н20) вместо НО. Это позволяло уточнить и исправить многие атомные веса элементов. Молодой русский химик Д. И. Менделеев был избран в президиум съезда. Избрание в президиум русских ученых ( Н. Н. Зинин, А. П. Бородин, Л. Н. Шишков и др.) показало, что русская наука была признана равноправной с западной. [33]
Дальтон принимал атомные веса таким образом, чтобы получались простые формулы соединений. Вплоть до 1858 г. многие химики считали, что формулу воды следует записывать в виде НО. [34]
Берцелиус, учитывая объемные отношения и исходя из вероятия, что атомы занимают в газообразном состоянии одинаковое пространство, начал изображать формулу воды посредством Н20, обращая внимание на то, что здесь два объема Н, а О только один объем. [35]
Но поскольку эксперименты были довольно неточными, то впоследствии Дальтон сам провел многочисленные анализы состава веществ. Дело в том, что, основываясь на принципе наибольшей простоты, Дальтон часто записывал неправильные формулы соединений: для аммиака - NH ( вместо NH3); о формулах воды и метана уже говорилось выше. Поэтому им были установлены и неправильные относительные атомные и молекулярные массы веществ. Однако это нисколько не умаляет заслуги Дальтона: он ввел в науку относительные атомные и молекулярные массы - важные характеристики химических элементов и их соединений. Работы замечательного английского ученого были развиты патриархом европейских химиков Пенсом Якобом Берцелиусом, который в 1814 г. создал первую таблицу атомных масс, приняв, как и Дальтон, атомную массу водорода за единицу. [36]
В идеальном случае нужно ожидать, Что на аноде образуется ровно вдвое меньше газа, чем на катоде. Ведь на аноде выделяется кислород, а на катоде - водород. Так как формула воды Н2О, то на один атом кислорода приходится два атома водорода, и при разложении воды должно образовываться в два раза больше атомов водорода, чем кислорода. С другой стороны, мы знаем из школьного курса, что в равных объемах газов всегда содержится равное число молекул ( закон Авогадро), а как молекула водорода, так и молекула кислорода содержат два атома элемента. [37]
После этого легко установить число образовавшихся молекул воды. Для этого подсчитываем число атомов водорода в левой части уравнения. Следовательно, воды образуется 8 молекул. После подстановки коэффициента перед формулой воды проверяется правильность уравнения путем подсчета атомов кислорода в обеих частях уравнения. [38]
На нем окончательно была принята атомно-молекулярная теория как основа химии. Были уточнены понятия атом и молекула, была принята формула воды ШО, которая до этого многими химиками ( принималась ошибочно за НО. Это позволило уточнить и исправить многие атомные веса элементов. [39]
Принятые им атомные веса для кислорода и азота были, таким образом, эквивалентными весами этих элементов. Основываясь на соображениях, которые детально будут рассмотрены в дальнейшем ( гл. XIV), Берцелиус принял правильные кратные эквивалентным весам почти для всех элементов ( его значения для натрия, калия и серебра были в два раза больше ныне принятых атомных весов этих элементов); однако не все химики приняли установленные Берцелиусом атомные веса, а общее согласие относительно формулы воды Н20 ( вместо НО) было достигнуто лишь к 1858 г. Ввиду такой неуверенности в правильности атомных весов многие химики того времени, среди которых был и Деви, считали, что следует пользоваться только эквивалентными весами. [40]
После этого легко установить число образовавшихся молекул воды. Для этого подсчитываем число атомов водорода в левой части уравнения. Следовательно, воды образуется 8 молекул. На образование воды идет кислород, освободившийся при восстановлении KMnCk. После подстановки коэффициента перед формулой воды проверяется правильность уравнения путем подсчета атомов кислорода в обеих частях уравнения. [41]
Как видим, в правой части уравнения в 1 моль сульфата железа ( III) 2 моль железа. В правой части 3 группы SO4 в Fe2 ( SO4) 3, поэтому в левой части уравнения ставим коэффициент 3 перед формулой серной кислоты. Для полного уравнивания ставим коэффициент 6 перед формулой воды в правой части. [42]
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, связанными с измерением объема и определением веса газообразных веществ. 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. Здесь необходимо подчеркнуть, что немалую роль в признании Берцелиусом ряда азота сыграла, очевидно, формула воды Н2О, которую он признавал еще в 1818 г., ибо это было наглядным доказательством существования соединений типа R2O: Если считать, что молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, тогда обе теории ( корпускулярная теория и теория объемов. [43]