Какво означава химикал. Символи на химичните елементи и принципите на тяхното обозначаване. Други начини за именуване

Речник Ушаков

Химия

чи миа, химия, мн.Не, женски пол (Гръцкихимия). Науката за състава, структурата, промените и трансформациите, както и образуването на нови прости и сложни вещества. Химията, казва Енгелс, може да се нарече наука за качествените промени в телата, които настъпват под влияние на промените в количествения състав. Органична химия. Неорганична химия. Приложна химия. Теоретична химия. Курс по химия.

| Какво.химични свойства на нещо научен). Химия на маслото.

енциклопедичен речник

Химия

(вероятно от гръцката Chemia - Chemia, една от древни именаЕгипет), наука, която изучава трансформацията на веществата, придружена от промяна в техния състав и (или) структура. Химическите процеси (получаване на метали от руди, боядисване на тъкани, обработка на кожи и др.) са били използвани от човечеството още в зората на неговия културен живот. През 3-4 век. се ражда алхимията, чиято задача е да превърне неблагородните метали в благородни. От епохата на Ренесанса химическите изследвания все повече се използват за практически цели (металургия, производство на стъкло, керамика, бои); имаше и специално медицинско направление на алхимията - ятрохимия. На 2 етаж. 17-ти век Р. Бойл даде първото научна дефиницияконцепции "химичен елемент". Периодът на превръщане на химията в истинска наука завършва през 2-ра половина. 18 век, когато е формулиран законът за запазване на масата при химични реакции (вж. също М. В. Ломоносов, А. Лавоазие). В началото. 19 век Дж. Далтън полага основите на химическата атомистика, А. Авогардо въвежда понятието "молекула". Тези атомни и молекулярни концепции са установени едва през 60-те години. 19 век В същото време А. М. Бутлеров създава теорията за структурата на химичните съединения, а Д. И. Менделеев открива периодичния закон (виж Периодичната система от елементи на Менделеев). От кон. 19 - нач. 20-ти век най-важната област на химията беше изучаването на законите на химичните процеси. В съвременната химия нейните отделни области - неорганична химия, органичната химия, физическата химия, аналитичната химия, химията на полимерите са станали до голяма степен независими науки. На кръстовището на химията и други области на знанието възникват например биохимията, агрохимията и геохимията. Такива технически науки като химическата технология и металургията се основават на законите на химията.

Речник на Ожегов

х ИМВР,И, и.

1. Наука за състава, структурата, свойствата на веществата и техните трансформации. неорганичен х. Органичен х. Физически x. (базиран на основни принципифизика).

2. Какво.Самият състав, свойствата на веществата и техните трансформации. H. въглехидрати. H. масло.

3. събранхимикали. Домакинство х.

4. Начин за влияние върху някого. с помощта на химикали (разговорно). Правете химия (къдрене с помощта на такива средства). Вземете курс по химия (т.е. курс на лечение с такива средства, химиотерапия). Разтоварвания, третирани с химия (химикали).

| прил. химически,Ох ох.

Речник на Ефремова

Химия

1. и.
   1. :
      1. научна дисциплинаизучаване на веществата, техния състав, структура, свойства и взаимни трансформации.
      2. Учебен предмет, съдържащ теоретичните основи на тази наука.
      3. разгънете Учебник, който излага съдържанието на даден учебен предмет.
   2. Практическото приложение на тази наука и нейните закони в производството, индустрията и т.н.
   3. Качественият състав на sth.
   4. разгънете Препарати, химикали, разтвори и др., използвани в производството и бита.
   5. разгънете Хранителни продукти, почти без естествени съставки.
   6. прев. разгънете перм.

Енциклопедия на Брокхаус и Ефрон

Химия

Първоначалното значение и произход на тази дума е неизвестен; възможно е това да е просто старо име за северен Египет и тогава Chemi science означава египетска наука; но тъй като Хеми, освен Египет, също обозначава черно и μελάνοσις (почерняването) се смята за неизбежна операция при трансформациите на металите, може да се окаже, че τέχνη τής χημείας - Олимпиодор, е изкуството за приготвяне на това почерняващо вещество (вж. H. Kopp, "Geschichte der Chemie", II, 1844, 4 - 6, и M. Berthelot, "Introduction a l" é tude de la chimie des anciens et du moyen вge ", 1889). "От повечето други науки X. в своето развитие се отличава с факта, че целта му е била разбирана по различен начин в различни времена ... Докато в други области на духовната дейност, каквото и да е отношението към тях в други периоди, целта винаги е била ясно призната и тя е била устойчива значи в историята на X. това изобщо не се наблюдава. Тази наука променя не само избора на спомагателни средства и приложения, но и цялата задача и условията за нейното съществуване (вж. Алхимия, Ятрохимици, Флогистон) ... В момента, - продължава Г. Коп (" Geschichte der Chemie", I, 1843, 5), задачата на X., взета сама по себе си (an und f ü r sich), е разлагането на съединенията на техните съставни части и образуването на съединения отново от съставните части [ Тази дефиниция датира от средата на 17-ти век, когато Лемери в своя Cours de Chymie казва, че „La Chymie est un art, qui enseigne a sé parer les differentes substances qui se recontentrent dans un mixte“ (Corr. „Geschich“ ." II, 8), Стомана добави към това "и изкуството за повторно смесване на съставните части" (Corr, l.c.). Концепцията за съставните части на смесите се промени; съвременният вече е очертан от Бойл, но е общоприет едва след Лавоазие (виж Лавоазие и Флогистон).]. Следователно задачата е да се знае съставът на всички тела и как точно се образуват и как могат да се образуват.естествена история, чийто най-близък предмет е „изучаването на хомогенни вещества, от добавянето на които всички тела на света са съставени, техните трансформации и явленията, съпътстващи такива трансформации.“ Според Оствалд (W. Ostwald, „Grundlinien der anorg. Ch.“, 1900, 1), „тези трансформации могат да бъдат разделени на две големи, не съвсем строго изолирани групи. Понякога трансформациите засягат само едно или няколко отношения и свойства на изследваното тяло; понякога те са такива, че изследваното тяло изчезва като такова и на негово място се появяват нови тела с нови свойства. Феномените от първия вид са включени в областта на физиката, вторият - в областта на X. ", и като пример Оствалд разглежда съотношението на сярата към механичните удари (относителното положение на тялото се променя, но не не се променят: цвят, тегло и др., т.нар. физичните му свойства), до слабо нагряване (те се променят - температура, специфично тегло и обем, налягане на парите, други (?) свойства остават непроменени), до наелектризиране и установява, че явления от този вид трябва да се считат за физически. Но „ако донесете (l. s., 2) парче сяра в контакт с огън, то се запалва и гори със син пламък. В същото време се усеща добре познатата миризма на горяща сяра и след като горенето продължи известно време, сярата като такава изчезва: тя е изгоряла. В този процес не само индивидуалните свойства на сярата се променят, но ... вместо нея се образува нещо друго; можем да съдим за това по миризмата, която се появи едновременно с началото на явлението, но не беше забележима преди. В този случай сярата участва в химичния процес ... Науката на X. има за задача да установи законите на всички подобни трансформации.“ В други учебници физическите трансформации се определят като тези, при които свойствата на материята остават непроменени, докато възстановява първоначалното си състояние; по време на процеса е невъзможно, освен това, да се раздели дадена хомогенна част от трансформираща се система на хетерогенни части с каквито и да е механични средства, поне ако започнем от физически хомогенно тяло; физически процеси, защото когато първоначалната температура (и налягане) се възстановява, ледът се оказва в същото количество с всички физични свойства, присъщи на него при дадени условия, и въпреки че при точката на топене на леда можем да имаме веществото вода едновременно в три състояния - твърди (лед), течни (вода) и газообразни (пара) и можем механично да ги разделим (ледът може например да се филтрира от течна вода), но нито ледът, нито водата, нито парата могат да бъдат допълнително разделени на физически хетерогенни вещества чрез всички известни на нас механични методи. Ако обаче ледът се изпари и получената пара се нагрее до температура от 1500 ° - 2000 °, тогава чрез механичен процес (използвайки дифузия, вижте Дисоциация) е възможно да се изолира от масата на прегрята пара газ, който се различава от тях по свойства (смес от водород и кислород). Чрез повторно охлаждане само водата ще се превърне в лед, а газообразното тяло, събрано отделно и бързо охладено, ще запази своята газообразна природа; следователно ще бъде пример за химическа трансформация на лед. Въпреки факта, че е лесно да се намерят много повече такива примери в учебниците и въпреки факта, че разделението на трансформациите на материята на физични и химични е осветено от времето, то несъмнено е рязко едностранчиво и следователно неправилно. Оствалд греши, дори само защото в своя пример той сравнява напълно несравними трансформации. Промените в свойствата на сярата, които настъпват в нея, когато нейната "енергия на позиция" се промени, могат да бъдат оставени настрана; теоретично те са необходими, но във всеки случай са толкова незначителни, че са неуловими не само с помощта на нашите сетива, но и с помощта на сетивата, усъвършенствани от най-чувствителните съвременни инструменти. Когато нагряваме слабо сярата, имаме работа със следните явления. Изследваната система, която Оствалд нарича сяра, трябва да се разглежда като съставена от два независими елемента (вижте правилото за фазите): от сяра и атмосферен кислород [Азотът и всички други негови газообразни съставки вземат твърде незначителна роля в трансформацията, освен може би влажност - вижте Контактни явления - и следователно тяхното присъствие може да бъде игнорирано]; това е при такива температурни условия (преохлаждане), когато поради пасивни съпротивления взаимодействието между тези тела е почти невъзможно или, ако се случи, то при толкова незначителна, близка до нула, скорост, че ние сме напълно неспособни Хвани го. Следователно можем да считаме, че цялата система като съвкупност е в състояние на фалшиво равновесие (фалшиво равновесие) на Дюхем, иначе нестабилна (вж. А. Горбов, „Закон за фазите“, във „Физико-математически годишник“ , II), способен с малка промяна на условията на равновесие до пълна трансформация; сяра, разглеждана отделно, т.е. - пренебрегвайки нейната безкрайно бавна реакция с кислорода, можем да разгледаме моновариантна система от един член (твърда сяра + пара в присъствието на два външни фактора на равновесие: температура и налягане), а е известно, че законите на които се подчинява такава система (виж Правилото за фазите, l.c.) не се различават от законите, на които се подчинява всяка моновариантна система с произволен брой независими членове, системата на комбиниране на CaO + CO 2 (или дисоциация на CaCO 3), например.; V механичен смисълтвърдата сяра с нейните пари образува безразлично стабилна система. Но нека загреем сярата + кислорода до 500° приблизително; веднага започва тяхното взаимодействие по контактната повърхност, придружено от появата на светлина и топлина (системата е преохладена): сярата, както обикновено се казва, гори, но кислородът гори еднакво, срещайки се със серни пари; и за двата термина мярката за стабилност при взаимен контакт беше надмината от нагряване и системата стана нестабилна и е очевидно, че е незаконно да се събере безразлично стабилното състояние на сярата с нестабилното състояние на нейното собствено + кислород; и докато сярата остава в безразлично стабилно състояние, тогава, повтаряме още веднъж, физическите промени в нейните свойства се подчиняват на същия закон като "химическата" трансформация в системата CaO + CO 2. Със съвсем малка промяна, казаното е приложимо и за системата на нагретите: лед, течна вода и нейните пари. Докато ледът и течната вода се нагряват самостоятелно, дотогава за даден обем на системата е възможно (при цял диапазон от температури и налягания) съвместното съществуване на две фази: лед + пара, лед + течна вода , течна вода + пара; всички тези системи са моновариантни и като такива не се различават по никакъв начин от дисоциираща креда, от образувания (дисоцииращ) йоден трихлорид (виж Правилото за фазите, l.c.), т.е. от системи, за които обикновено се приема, че възникват при трансформации от тях не са физически, а химически по природа. Но ние сме прегрели водната пара чрез специална техника (дифузия) [По този начин се въвежда нов фактор в равновесните условия на системата, а именно капилярно напрежение, и е много възможно това да промени природата на равновесие (вж. следващата бележка).] успяхме да отделим част от такава система и ние предполагаме че останалата, неразделена маса от пара се различава по физични свойства от отделената част, че се различава от обикновената пара само по различно, по-високо енергийно съдържание; но, очевидно, това е само предположение, макар и може би най-простото и най-вероятно; що се отнася до преохладената "експлозивна смес", тя не може да се сравнява с вода, защото подобно сравнение би било толкова жалко, колкото и сравняването на преохладена вода с лед със същата температура; едната система (преохладена вода) е нестабилна, с пасивни съпротивления (според Гибс), другата е безразлично стабилна, поне при наличието на два външни фактора на равновесие: температура и налягане [Ще изградим газова батерия Grove от водород, кислород и вода, т.е. ние ще въведем няколко допълнителни фактора на равновесие в нея и тя ще стане равновесна, а трансформациите й ще бъдат обратими дори при обикновена температура.]. Обобщавайки предишното, стигаме до извода, че обичайните дефиниции на X. са донякъде стеснени, а по-общото е: X. е точна природонаучна наука, която изучава законите на промените в състоянието на материята [Това не предрешават въпроса за единството или сложността на този въпрос.] ; той ги класифицира около "химични" съединения, а тези последните - около специални, стабилни разновидности на материята, наречени "елементи" (за значението на изразите "химично съединение" и "елемент" - вижте по-долу закона за постоянството на състава) . Възможно е в това изследване обратимите промени в състоянието на материята да се нарекат физически и да се разграничат от онези „химични“ трансформации, които при нашите условия са необратими и протичат едностранчиво, но трябва да помним, че доскоро и между тези трансформации, част се признава за физическа, като например преходът на свръхохладени течности в твърдо състояние, кристализацията на свръхнаситени разтвори [Ако такива разтвори се разглеждат не от гледна точка на концентрацията на независими членове, а от гледна точка на влиянието на температурата върху тях, като външен равновесен фактор, тогава те също трябва да бъдат признати за свръхохладени системи.], въпреки че те не са нищо не се различават от "химичните" явления, които са: експлозията на течен водороден пероксид, течен озон, експлозивна смес (водород с кислород, хлор с водород [Наблюденията показват, че сместа от кислород с водород също се влияе от светлина, която ускорява трансформацията.]) и т.н. д. От горното От гледна точка е ясно, че информацията, която обикновено се съобщава в химията, е едностранчива и фрагментарна и че многобройни данни, обикновено включени в курсове по физика, курсове по кристалография и т.н., трябва да бъдат прикрепени към тях. и т.н., и кои са само най напоследъквключени в така наречените ръководства. физическа химия. Планираната еволюция започна сравнително наскоро и е невъзможно да се предвиди обемът на X. дори в близко бъдеще, но до известна степен Мах е прав, когато казва, че „в модерни временабяха открити много връзки между физиката и X. Старата идея, че X може да се разглежда като приложна физика, по-специално приложната механика, получи ново насърчение в това ... При липсата на предубеждение, изглежда доста вероятно X .на бъдещето ще прегърне физиката, а не обратното" ("Prinzipien der Wärmelehre", 1900, 5, 354); няма съмнение, че и двете науки ще се възползват от хомогенността, ако бъдат прехвърлени от физиката към X. всички тези отдели при които се изучават промените в агрегатното състояние на материята в зависимост от промените в нейното енергийно осигуряване.

Закони и хипотези X. Основните закони на X. могат да бъдат разделени на общи качествени и общи количествени. закони за качеството.

I. Между тях на преден план трябва да се постави фазов закон на Гибс; вече беше заявено по-рано (виж Правилото на фазите, l.c.) и тук можем да се ограничим до посочване, че най-много общ изразто е:

v = n + e - r,

Където v- броя на независимите вариации на външните и вътрешните фактори на равновесието на системата или броя на нейните степени на свобода; н- броя на неговите независими членове (фактори на вътрешно равновесие) или броя на онези тела, чиято концентрация може да се променя независимо; д- броя на външните фактори на равновесие (това са: температура, налягане, капилярно напрежение, електровъзбуждаща сила, различни напрежения на гравитацията и др.); r- броят на разделените фази, т.е. физически различни състояния на материята (r - 1) по броя на интерфейсите. Този израз следва от статиите на самия Гибс, но за първи път е написан от Валд („Zeitschrift f. Ph. Ch.” 18, 1895, 346), и следователно, с думи (срв. А. Горбов, „Закон за фазите” , "Физ. мат. Годишно.", II), че всяко ново тяло, влизащо в системата, и всеки нов външен фактор на нейното равновесие увеличават с единица степента на свобода на системата (броя на възможните фази, възможните независими вариации в температура, налягане и т.н.), а всяка нова фаза или новообразуван интерфейс намалява тази степен на свобода с 1. Законът за фазите е безценна водеща нишка в изследването на трансформациите на материята.

II. Вторият общ качествен закон, който определя посоката на трансформация е Законът на Гибс-Льо Шателие , заявявайки, че "всяка промяна в който и да е фактор на равновесие води до трансформация в системата, която има тенденция да причини в този фактор промяна, противоположна по знак на тази, която му е съобщена." Този закон също е посочен по-рано (вижте Обратимостта на химичните реакции).

Количествени, тегловни закони.

аз Закон за запазване на масата на материята изразено от Лавоазие в априорна форма: „Можем да признаем като аксиома“, казва той, „че с всички трансформации, както изкуствени, така и естествени, нищо не се създава наново: едно и също количество материя съществува преди преживяването и след него [Дебюс („U é ber einige Fundamentalsatze der Chemie etc.“, 1894, 6) смята Демокрит от Абдера за основател на такова убеждение, който учи, че нищо не може да произлезе само от нищото и нищо, което съществува, не може да се превърне в нищо ; цитиран от Аристотел в неговата Физика (I, 4)]. На този принцип се основава възможността за всички химични експерименти и ние сме принудени от него винаги да очакваме истинска идентичност или равенство между есенциите на изследваните тела и тези, които могат да бъдат извлечени от тях чрез анализ" (Лавоазие, "Oeuvres и т.н." I , 101); няма съмнение обаче, че тази позиция е била при Лавоазие резултат от многобройни експериментални наблюдения (виж Флогистон, Формули и химическа номенклатура). Тъй като за дадена точка на земното кълбо масите на всякакви тела са строго пропорционални на техните тегла, можем да кажем, че според закона на Лавоазие: при всяка трансформация теглото на трансформиращите се тела е строго равно на теглото на образуваните и е лесно да се види, че този "химичен" закон представлява специален случайдруг, по-общ, на който са подчинени всички движения на материята и се състои в това, че всеки път, когато масата на дадено тяло се променя (увеличава или намалява), тогава масата на едно или повече околни тела претърпява едновременна промяна, равна по величина, но с противоположен знак (намалява или нараства)[Gaultier and Charpy "Le ç ons de Chimie", 1900, 14] [Законът за запазване на масата на материята е доста успореден на закона за запазване на енергията във физиката (вж. B. Stevarta. P. G. Tait, "Unseen Universe" “, 1890).]. Когато Стас синтезира сребърен йодид и бромид от претеглени количества сребро, йод и бром, теглото на халогенните съединения обаче се оказа малко по-малко от среброто и йода, среброто и брома, претеглени поотделно; в допълнение, L. Meyer ("Moderne Theorien d. Ch.", 1884, 135) посочи възможността частиците на нашата тежка материя да са свързани с по-голямо или по-малко количество не съвсем безтегловен лек етер, чието количество, може би промени с химични трансформации; с оглед на това, първо Ландолт, а след него Хайдвайлер, подлагат закона на Лавоазие на задълбочена експериментална проверка; и двамата изследваха промените в теглото на различни системи, затворени в запечатани стъклени съдове. Landolt установи, че теглото на системата: воден разтвор на сребърен сулфат + разтвор на железен сулфат, подкислен със сярна киселина, намалява по време на реакцията:

Ag 2 SO 4 + 2FeSO 4 + H 2 SO 4 = 2Ag + Fe 2 (SO 4) 3 + H 2 O

за 0,130 mg - 0,167 mg; това намаление надвишава грешката на претеглянето 6 - 12 пъти, но е непропорционално на реагиращите маси, тъй като е = 0,130 mg при 171,3 g и 0,167 mg при 114,2 g от реагиращата система; при реакция на йодна киселина. с йодоводород в присъствието на сярна киселина:

HJO 3 + 5H 2 SO 4 + 5KJ \u003d 3J 2 + 5KHSO 4 + 3H 2 O

също се наблюдава намаляване на теглото, но разликата (0,011 mg - 0,047 mg) е в рамките на експерименталната грешка; по време на реакцията на йод с воден разтвор на натриева сулфидна сол (взаимодействието може да бъде в две посоки:

J 2 + 2Na 2 SO 3 \u003d 2NaJ + Na 2 S 2 O 6

J 2 + Na 2 SO 3 + Η 2 Ο \u003d 2HJ + Na 2 SO 4,

хлоралхидрат с каустик поташ

[CCl 3 .CH (OH) 2 + KOH \u003d CCl 3 H + SNKO 2 + H 2 O]

и когато хлоралхидратът се разтваря във вода, не се наблюдава промяна в теглото, която да не попада в рамките на експерименталната грешка. Heidweiler изследва следните трансформации: изместването на медта с желязо в кисели, основни (?) и неутрални разтвори на меден сулфат, разтварянето на меден сулфат във вода, разтварянето на неговия подкиселен във вода и средния в сярна киселина, утаяване на меден оксид хидрат с каустик поташ от разтвор на меден витриол, взаимодействие на амоняк с оцетна киселина и утаяване на бариев хлорид със сярна киселина. С общ брой реагиращи тела от около 200 g (160 - 280) и с грешка при претеглянето, не надвишаваща 0,04 mg, в два случая той наблюдава наддаване на тегло от 0,014 и 0,019, а в останалите 21 намалява теглото; в 13 експеримента е по-голяма от възможната грешка и веднъж достига 0,217 mg; без съмнение е установено намаление по време на утаяването на мед в кисел и алкален разтвор (но не и в неутрален), по време на разтварянето на подкиселен меден сулфат във вода и по време на утаяването на хидрат на меден оксид [В 2 експеримента, въпреки това се наблюдава твърде незначително намаление, а именно 0,037 и 0,032 mg]. Хайдвайлер не можа да разбере причината за промяната в теглото, а освен това загубата на тегло не беше пропорционална на масата на реагиращите тела. По този начин се оказва, че при определени трансформации масата на трансформираната материя изглежда намалява и това намаление е извън границите на грешките при претегляне; не може да се обясни (Ландолт) с различни напрежения земно притеглянепо отношение на равни маси на различни тела, тъй като опитите на Бесел с махала от различни метали и минерали и Eötvös (E ötvö s) с усукващи тежести показаха, че такава разлика не може да бъде уловена; от друга страна, отстъпленията изглеждат непропорционални на реагиращите маси и това прави вероятна някаква случайна грешка; изглежда, докато човек може да продължи да счита закона на Лавоазие, в рамките на точността на съвременните методи на наблюдение, за съвършено точен. Във всеки случай, грешки като горните не могат да бъдат взети под внимание в обикновените експерименти [За да може система от основен меден сулфат с желязо да загуби 1 пуд тегло след реакцията, е необходимо, съдейки по данните на Хайдвайлер, да се вземе в най-благоприятният случай малко повече от 1 000 000 пуда. смеси. Съвсем наскоро Heidweiler съобщи (Physikalische Zeitschiift, 1902), че теглото на радия в запечатана тръба намалява с 0,02 mg на ден и е забележително, че намаляването на потенциалната енергия поради това (= K×[(M Δt)/r 2 ]×r, Където Кбърз., Мземна маса, р-неговият радиус, Δtпромяна в масата на тяло, привлечено от Земята) = 0,02,600000000 mg cm = прибл. 12.10 ерг, т.е. само енергията, излъчвана според Бекерел от радия на ден. Докладът на Heidweiler е предварителен.].

II. Законът за постоянството на състава на химичните съединения което може да се формулира по следния начин: масите от тела, които чрез комбинацията си образуват ново тяло, което има дадена сума от физически и химични свойства, са в постоянна връзка както един с друг, така и с масата на образуваното тяло,обикновено се счита за най-характерното за химията; понякога дори се определя като наука, която изучава състава и трансформациите само на хомогенни тела, тоест такива, които се характеризират с постоянен състав, които представляват реални химически индивиди и на които се дава името на определени химични съединения, за разлика към механични смеси и неопределени химични (?) съединения (вж. Тихвински, "Метод и система на съвременната химия", СПб., 1900, 3 и 6). От друга страна, може да се намери коментар за този закон (Gautier et Charpy, l.c., p. 14), че „той не представлява нищо друго освен тавтология. Всъщност няма друга дефиниция на „определена“ връзка, освен тази, която се извлича от този така наречен закон. физични свойства недостатъчно за характеризиране на съединението; по този начин наблюдаваме съвсем определени свойства за смес от вода и алкохол, взети в определено съотношение (тегловно), въпреки че никой никога не разглежда тази смес като съединение. Следователно тук няма истински закон, а констатация на факт, който обаче е много забележителен. А именно, много елементи могат да образуват сложни тела само чрез комбиниране в определени пропорции, които остават непроменени, независимо от начина за получаване на сложно тяло; ако един от елементите е в излишък, тогава той ще остане като такъв след акта на комбинация.“ Валд казва още по-рязко („Zeitsch. f. ph. Ch.“, 1897, 22, 256): емпиричният закон . Но и това не е съвсем правилно. Човек трябва само да се запита, какво ще направи химикът, ако някое вещество, което се смяташе за химично съединение - а това не е толкова рядко - се окаже, че променя състава си при променящите се условия? Ще се усъмни ли в правилността на закона? Очевидно не; той само ще изтрие веществото от списъка на химичните съединения... Факт е, че няма други признаци, по които да се разпознае веществото като химично съединение... И така, опитът показва, че някои сложни тела имат постоянен състав. Признанието, че всички подобни вещества и само те трябва да се считат за химически съединения, е произволно. Следователно химичните съединения имат постоянен състав по силата на дефиницията и по дефиниция онези тела, които не отговарят на това условие, не се признават за химични съединения. "Изглежда, с оглед на гореизложеното, е интересно да се разбере в каква връзка има законът за постоянство на състава със закона на Лавоазие, историята на неговия произход и това, което сега трябва да разглеждаме като механична смес, неопределени и определени химични съединения Законът на Лавоазие изисква масата на реагиращите тела да бъде равна на масата на новото тяло, образувано от тях, но изобщо не предрешава количествата на реагиращите тела; стига те да са по-големи от нула, те го удовлетворяват; законът на Лавоазие не предрешава въпроса дали телата не могат да реагират в безброй съотношения; законът за постоянството на състава казва, че реакцията е възможна само за определено специфично съотношение на реагиращите маси, но също така не дава инструкции за броя на възможните съединения. Забележително е, че химиците отдавна са били инстинктивно убедени в постоянството на състава на телата, които изучават; достатъчно е да се посочи, че съставът на солите е определен от: Бергман (между 1775-1784); Венцел (1777), Кирван и Рихтер (1790-1800); че Лавоазие, след като определи състава на въглеродния диоксид и водата, започна да изучава състава органични съединения , който той изгори за това, събра получената вода и въглероден диоксид и изчисли съдържанието на въглерод и водород в изгореното вещество и др .; и това, очевидно, би било невъзможно, ако той позволи, че съставът на водата и въглеродния диоксид може да се промени. Така вярата в постоянството на състава на сложните тела съществуваше дълго време, или по-скоро никой не подозираше възможността за нещо друго, но „законът“ остана неизказан. Негов решителен противник беше Бертоле („Recherches sur les lois de l“ afnnt é“, 1801 и 1802 и „Essai de statique chimique“, 1803).Той беше убеден, че понякога телата могат да бъдат свързани по всякакви начини, понякога по известни граници; той видя причината за това ограничение във факта, че силата, с която съставните части се държат в сложно тяло, трябва да намалява с увеличаване на масата на едно от реагиращите тела (когато се приближава до състояние на насищане и относително намаляване на масата на другия), и второ, във влиянието на температурата върху кохезията и върху естествената еластичност на реагиращите тела. Благодарение на високия авторитет на Бертоле, благодарение на остроумието, с което бяха изложени тези възгледи, те спечелиха много поддръжници, особено след като наличните тогава аналитични данни в много отношения бяха пряко потвърждение за правилността на тези възгледи.Пруст (Пруст, вижте съответната статия) беше противник на идеите на Бертоле [В тази статия на Пруст се приписва идеята за ​произходът на химичните елементи от една първична материя, а именно водород, но тази идея е изразена от английския лекар Праут (Prout) (виж) и тегловните атоми (виж).]; в редица трудове (1801-1808) той показа, че образуването на оксиди, серни съединения и соли като цяло е свързано с определени и неизменни отношения между масите на елементите, намиращи се в тях, но това, което се вижда само ако разграничават механични и други физически и химически хетерогенни смеси от химични съединения. Законът за постоянството на състава на последните, а именно оксидите, е изразен от Прукс през 1801 г. със следните думи (Corr, „Geschichte d. Ch.“, II, 368): „Винаги непроменени пропорции, тези постоянни атрибути, характеризират истински съединения, както изкуствени, така и естествени, с една дума, този pondus naturae, който Щал толкова ясно вижда; всичко това, казвам, не е по-силно от властта на химика, отколкото избирателния закон, на който са подчинени всички съединения. "Определените" съединения могат, според Прукс, да се смесват едно с друго в неопределени. отношения, но продуктът на такова смесване не е химично съединение, а разтвор. Berthollet смята (в своята "Statique chimique"), че възгледите на Прукс нямат много основания и между тях избухва спор, който приключва през 1808 г., когато мнозинството от съвременниците му застанаха на страната на Прукс, след което започва интензивно изследване на някои химични съединения започна. В момента е сигурно, че въпросът трябва да бъде преразгледан. За да дадем представа за съвременната гледна точка, нека се спрем на най-простия случай на взаимодействие на всякакви две тела, които не образуват помежду си това, което се нарича определено съединение, но са способни при определени условия да образуват течност и във всички посоки хомогенни системи. Както е добре известно (вж. Фазово правило, сплави, фракционирано изпаряване), добавянето на тяло INкъм тялото А а,и добавяне на тялото Акъм тялото INпредизвиква понижаване на темп. топене на тялото IN,и следователно, когато прилагаме всички видове смеси, образувани от тези две тела, върху диаграма на температури и концентрации, получаваме две криви, пресичащи се в евтектичната точка, произтичащи от точката на топене АИ IN(вижте снимката):

Подробно проучване на диаграмата показва следното. Над извивки CEИ ЕДимаме областта на течните системи, обикновено наричана разтвор IN V А (Атопи много по-ниско Б)но които, очевидно, също са решения А V IN.Над хоризонталната пунктирана линия, започваща от точката Д,двете тела се смесват като течности по всякакъв начин (от 100% Адо 100% IN);между тази линия и хоризонталната пунктирана линия, започваща от точката С,тяло а,течност при тези условия може да се добави към разтвора в неопределено количество, без да се нарушава неговата хомогенност, и добавянето на тяло INограничен от неговата крива на разтворимост DE;решението поради това е, така да се каже, едностранчиво. Под хоризонталната пунктирана линия, започваща от точката С,и двете твърди веществано имат ограничена способност да се стопяват взаимно; решението е симетрично. Под пунктираната линия аби двете тела могат да бъдат взети във всякакви отношения, но нямат влияние едно върху друго; те са абсолютно безразлични дори при по-нататъшно понижаване на температурата и ние не сме в състояние да ги въведем във взаимодействие при тези условия (приема се, че факторите на външното равновесие на системата са температурата и налягането на парите А + Б).В триъгълник CaEутаява в твърдо състояние излишък от твърдо вещество а,в контакт и баланс с наситеното с него тяло а,решение; в триъгълник DbEсе утаява в твърдо състояние б,също в контакт и равновесие с разтвор, наситен с него. Какво се крие в правоъгълника AaBbобикновено се обаждаме механична смес, въпреки че всъщност няма никакво смесване на взетите тела [Като отричаме смесването на телата, имаме предвид тяхното безразлично отношение едно към друго и пълната им пространствена изолация. Няма съмнение, че някои евтектични метални конгломерати (виж Сплави) създават впечатлението за хомогенно тяло с просто око с микроскоп.]; те са толкова смесени, сякаш са в отделни устройства; следователно е по-правилно да наричаме такава "механична" смес заедно с B. Rooseboom (виж Стереоизомерия) конгломерат; съставните части на един конгломерат могат да бъдат отделени една от друга чрез различни методи и, между другото, с помощта на тежки течности (методът на Чърч и Туле в минералогията). Съставът на такъв конгломерат може да варира от почти 100% Адо 100% б,но е очевидно, че за всяка дадена смес тя ще остане постоянна при цяла поредица от промени в температурата; и дали ще го считаме за определено съединение или не, ще зависи от по-голямата или по-малката лекота, с която можем да докажем неговата физическа нехомогенност в различни точки на системата и от по-голямата или по-малката наличност на евтектичната точка за нас Д,над които хетерогенността на конгломерата ще има по-ясен ефект (в твърдо състояние те ще бъдат тялото Аили тяло В),освен ако неговата концентрация случайно не съответства на евтектичната точка, когато и над нейното вещество ще се третира като напълно хомогенно, за което евтектичната температура ще бъде точката на топене [Това, че такъв конгломерат се топи при евтектична температура в хомогенна течност, се доказва от експерименти на Gallock (1888), който установи, че конгломерат от дървени стърготини от кадмий (1 час), калай (1 час), олово (2 часа) и бисмут (4 часа), съответстващ по състав на сплавта на Ууд, се топи в водна баня (с достатъчно продължително нагряване), т.е. под 100°, докато отделните метали се топят: Cd при 320°, Sn при 32°, Pb при 320° и Bi при 269,2°; той също така установи, че е достатъчно да се притиснат калий (pl. при 62,5 °) и натрий (pl. при 97,6 °) един към друг със свежи повърхности, за да станат течни при обикновени. темпо. и подобна на живак сплав (разтвор).]. След това тела АИ IN,утаени в твърда форма от разтвора също ще имат непроменен състав, тъй като се приема, че те могат да се стопят без разлагане (промени в състава) и освен това се приема, че имаме такъв случай на тяхното взаимодействие, когато само тяхната концентрация промени, когато преминат в разтвор на единица обем, но не и състава [Всъщност такъв идеален случай всъщност не се случва: и кристалите на тялото а,и кристали за тяло INизпадат, навлажнени с наситен разтвор, чийто състав се променя с температурата и дори може да се различава поради капилярност, по състав от останалата течна маса. Подобно решение обаче се премахва сравнително лесно и това е причината за представянето, представено в текста. Че ледените кристали, падащи от "слабите" водни разтвори, не представляват твърди разтвори, става ясно от данните на Regnault за налягането на парите на такива разтвори и от някои от наблюденията на Rüdorf върху слаби водни разтвори на плеохроични соли.]. И накрая, разтворът ще има променлива концентрация, стига неговият състав да съответства на площта, разположена над линиите CEИ изд,и докато един от външните фактори на равновесие, температура (при постоянно налягане) или налягане (при постоянна температура), системата ще се промени; но колко скоро ще имаме решение, съответстващо на една от граничните криви G.E.или изд,т.е. една от двете възможни моновариантни системи, като стойността на температурата или налягането на системата е дадена предварително или веднага за решенията, разположени по-горе CEИ ЕДи представляващи дивариантни системи, стойностите на температурата и налягането са фиксирани, така че съставите на такива разтвори се оказват напълно фиксирани, определени и отдавна е известно, че съставът на наситените разтвори се определя от температурата и естеството и състоянието на твърдото тяло в контакт с тях и това, за да има ненаситен разтвор на някои тела, имащи при дадена температура определено налягане на парите, желано и възможно специфично тегло, желан индекс на пречупване на светлината и т.н. ., че за всичко това реагиращите тела трябва да се вземат в строго определено "постоянно съотношение на теглото". Така стигаме до извода, че всички инвариантни (невариантни) системи имат определен състав [Разсъжденията, приложени в текста към система с две тела, могат лесно да бъдат разширени до система с всякаква сложност. Конгломератът, лежащ под евтектичната температура, не винаги ще се състои от чисти тела. АИ IN; Последният случай възниква, когато АИ INдайте връзки. Но не е трудно да се разберат такива случаи, като се ръководи от горното и знае съответната диаграма; вижте например диаграмата за разтворимост на Fe 2 Cl 4, дадена от V. Rooseboom в чл. Фракционирано изпаряване.]; неговото постоянство, следователно, не представлява привилегията на "определени, химически" съединения и следователно е спешно необходимо да се намерят за "определени, химически" съединения, описанието на които досега съставлява почти цялото съдържание на X., някои признак, различен от постоянството на състава, което би позволило да ги характеризира. Този знак е даден от Валд, който дефинира постоянно химично съединение, като фаза с непроменен състав в моновариантна система. В случая, обсъден по-горе, тези фази са твърди вещества АИ INв контакт с неговите наситени разтвори: с повишаване на температурата на последните, с промяна на тяхното налягане, съставът на разтвора непрекъснато се променя, а твърдата фаза, въпреки че постоянно се променя в количество [Масата на цялата система се приема за постоянна.], но запазва своя непроменен състав, своята индивидуалност. Няма съмнение, че знакът, посочен от Уолд, отдавна е известен на химиците и те постоянно го използват, когато откриват "постоянни, химични" съединения, но преди Уолд не е ясно формулиран от никого и определението за "химически" съединения следователно в учебниците е била непълна. В експеримента обаче, за да се установи "хомогенността" на едно вещество, винаги е било необходимо то да се кристализира от различни "разтворители" и при различни температури, тоест да се принуди да играе ролята на тяло INнашия пример; трябваше да определи теглото на неговите пари и сравнете състава на парите със състава на течното (твърдото) тяло и т.н. Какво обяснява, или по-правилно, какво означава обстоятелството, че телата АИ INзапазят състава си непроменен при различни промени в температурата и налягането? Въпросът е, че ако телата АИ INекзотермични, те запазват своя състав, докато ги изследваме при температури под тези температури, при които реакциите на дисоциация могат да започнат в тях АНа А 1 И А 2 , VНа b 1И b2;ако АИ INпри условията на експеримента съединенията са ендотермични, тогава те запазват своята индивидуалност, докато ги поставим във взаимен контакт над определена гранична температура, под която те трудно могат да съществуват, готови да се разпаднат на съставните си части [При такива условия, обикновено има всички "ендотермични" съединения, някои от които са изброени по-горе. Спомнете си, че водородният пероксид, „ендотермично съединение“, се образува в пламък от детониращ газ, че Si 2 Cl 6 (Troost и Hautefeuille) се образува от SiCl 4 и Si над 1300 °:

започва да се разлага под тази температура и напълно се дисоциира вече при 800°. Но ако газ, нагрят до 1300°, внезапно се охлади, тогава се получава течност, кип. при 140° и започва да се разлага едва при около 350°C; отдолу е запазена, благодарение на пасивните съпротивления. ср Фосфор - върху изследванията на Тамман върху условията на трансформации на свръхохладени (ендотермични) системи.] Тогава те запазват своята индивидуалност, докато ги въведем във взаимодействие при налягания, по-големи от наляганията на дисоциация, присъщи на техните реакции на разлагане; или, накрая, с ендотермичните системи, когато ги изучаваме при такава степен на преохлаждане, когато протичащата в тях трансформация (ако се случи) е практически незабележима за нас. Следователно постоянството на състава се установява от избраните условия на експеримента. Но защо съединенията не се образуват във всички възможни пропорции, а в по-голямата си част (вж. въглеводороди) в много ограничен брой от тях? Уолд отговаря на това, като посочва ограничената взаимна разтворимост на твърдите вещества [За да разберете това за себе си, достатъчно е да проучите кривите на разтворимост на хидратите на калциевия хлорид (вижте Правилото на фазите l.c.) или железен хлорид(виж Фракционирано изпаряване l.c.), където се вижда, че разтворимостта на водата в взетите халогенидни соли в твърдо състояние просто съответства на много ограничен брой пропорции.] и извежда (l.c.) от тази позиция дори закона за множествените съотношения (виж . по-долу), но няма съмнение, че освен това ограничен брой съединения се дължи и на така наречената химическа природа на телата, което прави, например, че за водород с кислород само водата е единствено стабилно (екзотермично) съединение при нашите условия, а останалите системи (H 2 O 2, H 2 O 4?), съдържащи повече кислород при нашите температури и налягания, не са много стабилни (преохладени) и трудно могат да се съхраняват за кратко време. След това, както може да се види от току-що дадените примери, това ограничение е очевидно поради произволно ограничени („обикновени“) условия, при които изучаваме взаимодействията на различни тела. Но ако се наблюдават случаи на ограничена разтворимост, тогава трябва да се очаква и обратното явление, т.е. трябва да се очакват случаи на пълно смесване на тела в твърдо състояние по всички възможни начини, в противен случай, образуването на такива системи, които, имайки обичайните характеристики на "химическите" съединения ще се различават от тях по пълната несигурност на състава. Някои от явленията, свързани с това, обикновено се описват като изоморфни смеси (вижте съответната статия), докато някои се описват като цяло под името твърди разтвори (van "t Hoff, Mallard, Klein, Runne, Buxhoevden и Tammann). Като се има предвид взаимодействието на телата по-горе АИ INот гледна точка на закона за фазите ние не решихме дали тези тела са елементи или дали са "химически" сложни. Факт е, че законът не прави никаква разлика между елементите и техните съединения и е еднакво приложим както за явленията на разтваряне на хидрати на калциев хлорид във вода (виж Правилото за фазите), така и за взаимодействието на два елемента, хлор и йод (l. c .). Единствената известна досега разлика между елементите и съставните тела е, че те не са били осезаемо разложени на някакви форми на материя, различни от тях, и следователно ние все още се придържаме към дефиницията на Лавоазие (вижте Химическа номенклатура); единствената разлика е, че с оглед на закона на Дюлонг и Пети (вижте Топлина) и периодичния закон на Д. И. Менделеев (вижте Периодичния закон на химичните елементи), можем да твърдим с висока степен на вероятност, че всички съвременни елементи, ако са сложни , тогава сложността им е от същия порядък [„Ние всеки ден преобразуваме материята по всеки възможен начин. Но в същото време сме определили точно границите, където спират такива трансформации: те никога не са минавали толкова далеч отвъд ... химически елементи.Тази граница не ни е посочена от никоя философска теория, това е фактическо препятствие, което ние, с нашите методи за провеждане на експерименти, не успяхме да преодолеем... Означава ли това обаче, че мислено виждаме тук окончателното Не, без съмнение, всъщност химиците винаги са гледали на тази граница като на неоспорим факт, но винаги с надеждата да я прекрачат. M. Berthelot, "Les origines de l" Alchimie "(1885).] Напоследък мнозина вече изразиха убеждението, че е постигнато опростяване на нашите елементи; например J. J. Thomson вярва, че това предположение може да бъде само наблюдаваните явления по време на преминаването на катодните лъчи в разредените газове са обяснени: „Тъй като катодните лъчи носят отрицателни заряди; отклонени от електростатични сили, сякаш са отрицателно заредени; са подложени на действието на магнитна сила по точно същия начин, както ако тази сила действа върху отрицателно заредено тяло, движещо се по пътя на тези лъчи, тогава не виждам начин да избегна заключението, че те представляват отрицателни електрически зарядиносени от частици материя. Въпросът е какви са тези частици? Представляват ли те атоми, молекули или материя в състояние на голямо разделение? За да хвърля малко светлина върху това обстоятелство, направих серия от измервания на съотношението на масата на тези частици към заряда, който носят"; в резултат на това се оказа, че m/e(m- тегло, д- заряд) не зависи от природата на газа и е много малък (= 10 -7) в сравнение с най-малката такава стойност, известна досега, а именно - 10 -4, която съответства на водородния йон по време на електролиза на водни разтвори на киселини, защо Томсън заключи, че в катодните условия „имаме работа с ново състояние на материята, такова състояние, когато нейното разделяне е напреднало много по-напред, отколкото в газообразното състояние; такова състояние, когато различни видове материя, т.е., произхождащи от водород, кислород и т.н. стават идентични" и т.н. Въпреки многобройните работи в тази област, проблемът е напреднал относително малко поради експериментални трудности; следователно е уместно само да го очертаем тук и между другото да цитираме рецензията на Оствалд, според която "основният закон на електролизата, законът на Фарадей, се оказа напълно неприложим към материя или тела, пренасящи ток в газове. Това противоречие се изразява в такава форма, че, както се предполага, изследванията върху проводимостта на газовете са доказали съществуването на материални частици няколкостотин пъти по-малки от молекула водород (200 пъти); но хипотетичният характер на такова заключение е очевиден и наименованието на йони за тези явления, следващи напълно различни закони, е неподходящо“ (1901). Трябва да изчакаме по-нататъшно експериментално обяснение на темата.

III. Закон за еквивалентите (срв. Единна система). Бергман вече беше отбелязал, че когато се смесват разтвори на две неутрални соли, неутралността на разтвора не се нарушава, но той не обърна достатъчно внимание на това обстоятелство. Първият се занимава със задълбочено изследване на феномена на Венцел (1740-43), който полага основите на стехиометрията с труда си "Vorlesungen über die chemische Verwandtschaft der Kö rper" (1777) (виж). Потвърждавайки правилността на наблюденията на Бергман, Венцел даде обяснение за тях, което се състоеше във факта, че различни количества от различни алкали и пръсти, неутрализирайки едно и също количество от всяка киселина, трябва да неутрализират равни количества от всякакви други киселини; с други думи, че съотношението между масите на две земи, които неутрализират дадено количество от някаква киселина, остава постоянно дори когато те неутрализират всички други киселини, и това направи възможно да се проверят анализите и дори да се изчисли количеството на някаква основа, необходимо за образуват средна сол с дадена киселина, ако е известно количеството само на една основа, необходима за тази цел; Самият Венцел обаче не придава особено значение на това обстоятелство и работата му не е оценена от съвременниците, въпреки че е много точна за онова време. Не беше по-щастлив и най-близкият последовател на Венцел - Рихтер. Рихтер започва (1789-1802), като подрежда в серии относителните тегла, в които киселините се комбинират с основите, за да образуват неутрални соли. Броят на базите, необходими за неутрализиране на 1000 часа сярна киселина, той нарича неутрална серия (Neutralit ä tsreihe) от бази; по същия начин той определя неутралните серии от различни киселини, необходими за неутрализацията на определени количества от различни основи. Въпреки сравнително ниската точност на неговите цифри, Рихтер забеляза, че числата на неутралните серии от основи са пропорционални една на друга и че същото важи и за неутралните серии от киселини. Във връзка с тези работи има още едно "откритие" на Рихтер, а именно, той притежава обширни наблюдения върху количествата, в които металите се изместват (виж. Изместване) един друг от неутрални соли, т.е. определянето на тези количества, в които те се комбинират с постоянно количество кислород и в случая, когато металите се изместват от соли на една киселина и онези количества, в които те, под формата на оксиди, се комбинират с постоянно количество киселинен анхидрид [За да стане ясно, достатъчно е да представим медния сулфат като съединение на меден оксид със серен анхидрид и да напишем уравнението за изместването на медта от желязото:

CuO.SO 3 + Fe = FeO.SO 3 + Cu;

показва: от 16 тегл. единици кислород се комбинират 63 тегл. единици мед и 56 тегл. единици желязо (Cu = 63 и Fe = 56 в кръгли числа), и това (63 + 16) тегл. единици меден оксид и (56 + 16) тегл. единици железни оксиди се комбинират с 80 тегл. единици серен анхидрид (S = 32 в кръгли числа)]. Преди това Бергман изследва взаимното изместване на металите и публикува наблюденията си в статията: „De div e rsa phlogisti quantitate in metallis“. Той установи, че за да се измести среброто от солта му на азотна киселина, са необходими съвсем определени и постоянни количества други метали; след това той изучава взаимното изместване на метали от други соли; се наблюдават големи разлики в количествата на утаяващите се метали, но подчинени на постоянни закони. Като привърженик на теорията за флогистона, Бергман разглежда фигурите си по следния начин: всеки метал, когато се разтвори, се превръща във "вар", т.е. губи съдържащия се в него флогистон (виж); и тъй като, когато се утаява от друг метал, той се утаява в метално състояние, несъмнено е, че той се редуцира, рекомбинира с количеството флогистон, необходимо за него, за сметка на метала, който го утаява, и Бергман, на базата от неговите експерименти, стигна до заключението, че различните метали 1) са свързани с различни количества флогистон и 2) че получените от него цифри дават тези количества метали, които съдържат еднакви количества флогистон. 20 дек 1783 г. Лавоазие представя на Академията мемоари Sur la precipitation des substances mé talliques les unes par les autres (Oeuvres etc., II, 528), където, посочвайки резултатите на Бергман, той казва, че „според него отсъствието или присъствието на флогистон в металите не е нищо друго освен предположение. В действителност и може да се разпознае с теглилки и мерки в ръка, че при всяко калциниране на метал, независимо дали става сухо или мокро, с помощта на въздух, вода или киселини, наблюдава се увеличаване на теглото на метал, причинено от добавянето към него на ... кислород (princip e oxygè ne) ... и следователно, ако 31 фунта мед е достатъчен за утаяване на 100 фунта сребро в метала състояние [Реалната цифра е 29,46 тегловни единици мед на 100 тегловни единици сребро; експериментите на Бергман в този случай са грешни с около 4%.], което означава, че това количество мед е в състояние да се комбинира напълно с целия кислород, съдържащ се в 100 сребро ... в състояние на вар "; Освен това Лавоазие не взема предвид правилната току-що направена забележка и, основавайки своите изчисления на неверните данни на Бергман, стига до напълно неправилни заключения. Няколко години по-късно работата на Рихтер се появява с по-точни данни и с обяснение, лишено от противоречията на мемоара на Лавоазие. Между другото, Рихтер установява, че живакът и желязото образуват няколко определени съединения с кислорода, но излага резултатите от работата си в най-високата степенсложен език, освен това те съдържат множество изчисления, свързани с редица въображаеми закони, които Рихтер смяташе, че е открил. Почти всички тези работи остават незабелязани и след това равенството на количеството кислород е отново открито от Гей-Люсак (през 1808 г.) и съществуването на различни постоянен персоналоксиди на желязо и живак - Пру по време на спора му (виж съответната статия) с Бертоле. През 1782 г. Фишер обръща внимание на работата на Рихтер и открива, че всички негови таблици от неутрални серии могат да бъдат сведени до една, състояща се от два реда: в единия, количествата на основите, изразени в числа, а в другия, количествата на киселини, необходими за образуването на неутрални соли с посочения брой основи. „Тези числа изразяват следователно отношенията на неутралност между основи и киселини, а таблицата, която ги завършва, обобщава в ясна и удобна форма състава Голям бройнеутрални соли". Благодарение на Фишер резултатите от работата на Рихтер станаха добре известни, но тяхното влияние беше все още много незначително и това, което той откри, впоследствие беше преоткрито. Междувременно Венцел и Рихтер откриха факта, че ако две тела са свързани с трето в някакво отношение А:Бтогава те също могат да се заменят един друг в същото съотношение в цяла поредица от сложни тела и в конкретен случай те могат, следователно, в същото съотношение или в кратно на него (виж по-долу) да се комбинират един с друг. Тези характерни числа са наречени от Уоластън - еквиваленти; в съвременния еквивалентите на учебниците се определят като (пропорционални) числа, показващи в какви тегловни количества елементите се комбинират с едно тегло. единици водород или го сменете.

IV. Закон за множеството съотношения собственост на Dalton; историята на неговия произход сега не може да бъде възстановена с точност; обикновено се формулира така: ако две тела A и B са свързани в няколко съотношения, тогава масите на тялото B към една и съща маса на тялото A са в просто кратно отношение помежду си и в същото време в просто и кратно отношение с еквивалента на тялото B;по-обща формулировка се дължи на Дюем (Le mixte et la combinaison chimique, 1902, 73): „Нека C 1 , C 2 , C 3 ...ще има различни елементи; за всеки от тях можем да изберем характерно число за него, наречено пропорционално число ("атомно" тегло) и да получим след това таблица с пропорционални числа ("атомни" тегла): p 1 , p 2 , p 3 ...Ако телата C 1 , C 2 , C 3 ...са свързани помежду си, тогава масите на свързващите тела са в отношение: λр l , μр m , νр n ... Където λ, μ, ν са цели числа... Далтън и неговите съвременници не биха се задоволили с израза „цели числа“, а биха казали „цели прости числа"; но това ограничение, правилно в началото на химията, става все по-малко и по-малко вярно, докато се развива; по-специално, успехите на органичната химия са принудили в много случаи да се приписват на цели числа λ, μ, ν... големи стойности; характерът на простотата, който първоначално им се приписваше, по този начин изчезна; как, например, да го намерим във формулата на парафина, където масите на комбинирания въглерод и водород са свързани като λ веднъж взето пропорционално ("атомно") тегло на въглерода и μ веднъж взето пропорционално тегло на водорода и къде λ И μ имат значения: λ = 27, μ \u003d 56?" Всъщност обичайната формулировка на закона не е приложима не само за парафини (виж), където съотношението между показателите във формулите за "пропорционалните тегла" на водорода и въглерода се предава с фракция 2+2/n,но като цяло на всички неограничени сериивъглеводороди, започвайки с ацетиленовата серия, тъй като тя е последователно равна на: 2 - 2/n, 2 - 4/n, 2 - 6/n и т.н., където н- цели числа. Но трябва да обърнем внимание на факта, че при такива сравнения ние прилагаме „закона“ към случаи, които не отговарят на примерите, върху които е изведен, и тогава неговото несъответствие с наблюдението не е нищо изненадващо. „Законът“ е установен от Далтън при сравняване на блатен газ с етилен и при изследване на азотни оксиди и трябва само да се обърне внимание на съвременните формули на тези съединения, за да се види, че са сравнени съединения от различни серии и различни степени на окисление , с една дума - с различни граници, но с постоянна маса на един от елементите в тях; и с това ограничение "законът" е валиден дори и сега, както може да се види дори във формулите на въглеводородите, когато се сравняват една с друга, сериите: C 2 H 2, C 3 H 2, C 4 H 2 .. ., CH4, C2H4, C3H4 ..., C2H6, C3H6, C4H6 ... и т.н.; при такова сравнение откриваме както относително прости цели числа, така и правилото, че „масите на тялото IN,на постоянно телесно тегло а, са в множество съотношения един към друг, изразени като съотношения на цели числа; същите тези примери могат да послужат и за илюстриране на обстоятелството, което особено привлече вниманието на Далтън и което се състои във факта, че "химическите" съединения се появяват на скокове; наистина е ясно, че върху H 2 има въглеродна маса, равна на 24, 36, 48, H 4 - 12, 24, 36 ..., H 6 - 24, 36, 48 и т.н., т.е. много малък брой числа се повтарят и няма приемственост За да обясни това, Далтън предложи своята "атомна" хипотеза [Вижте "Alembic Club Reprints", № 2, 1893, "Основи на атомната теория" от J. Dalton a. Wollaston (1802-1808) и Ostwald" s "Klassiker etc.", № 3.1889: "Die Grundtagen der Atomthéorie" von J. Dalton u. W. H. Wollaston (1803-08). ср освен чл. Debus "a (l. c.) Dahem" a (l. c.) и A. Hannequin, "Essai critique sur l" hypothese des atomes dans la science contemporaine "(P. 1899)]. Концепцията за атомната структура на материята несъмнено е много древен произход (вж. Вещество), но Далтон изглежда го има (Roscoe a. Harden, „A New Wiew of the Origin of Daltons Atomic Theory, 1896; напр. също в Zeit. f. Ch., 1896), разработен под влияние на на Нютон, който се нуждае от атоми, за да изгради своята теория за изтичането на светлина. Нютон развива своя възглед във въпросите, които завършват неговата Оптика; Така във въпрос XXXI Нютон пита: „Най-малките частици на телата нямат ли определени свойства, способности или сили, които им позволяват да влияят от разстояние не само на светлинните лъчи, за да ги отразяват, пречупват и отклоняват, но и един върху друг и причиняват по този начин повечето природни явления? Когато две тела са свързани, Нютон разглежда връзката като следствие от взаимното привличане на най-малките частици от двете тела на малки разстояния. „Когато поташът се размива, не се ли дължи на взаимното привличане между неговите частици и частиците вода, които се втурват върху тях под формата на пара? частици вода? Непосредствената причина за възприемането на атомните възгледи за Далтън изглежда беше (погрешно, както сега знаем), наблюдението, че азотният оксид може да реагира напълно с атмосферния кислород или във връзка с 36 об. НЕ на 100 об./мин въздух, или по отношение на 72 об. НЕ за същите 100 оборота. въздух, като в първия случай се образува азотиста киселина, а във втория азотна киселина; „Тези факти“, казва той, „ясно показват теорията на процеса: елементите на кислорода могат да се комбинират с определено количество азотен оксид или да се удвоят, но не и с някое от междинните количества.“ Той беше доведен до атомни възгледи от изследването на разтворимостта на различни газове в течности и газовото налягане в смеси. Най-малкото виждаме, че не повече от година след споменатия експеримент (6 септември 1803 г.) той е зает с „наблюдение на крайните частици (крайните частици) на телата и тяхната комбинация“ и към своето послание „ За абсорбцията на газове от вода и други течности, прочетете на 21 окт. 1803 („За абсорбцията на газове от вода и други течности“, препечатано съкратено в „Klassiker“ на Ostwal, вижте по-горе) е приложена първата таблица с относителни тегла (много неточна), озаглавена: „Таблица на относителните тегла на крайната частици от газообразни и други тела"; в него елементите: водород, азот, въглерод, кислород, фосфор, сяра са изброени разпръснати с различни съединения, между които има някои органични вещества, и с всяко име фигура на относително тегло се дават крайни частици, без да се обяснява как е получен от автора През 1804 г. той съобщава своите възгледи на професор Томсън (от Единбург), който го посещава в Манчестър, и последният ги публикува (със съгласието на Далтън) в 3-ти том на неговия учебник X., публикуван през 1807 г. Накрая, през 1808 г. те са изложени от самия Далтън в неговата „Нова система на химическата философия“ (виж „Klassiker“ на Oslwald, l. p.). Следващите пасажи характеризират най-важните точки от възгледите на Далтън. „Такива наблюдения (говорим за наблюдения върху трите състояния на телата: газообразно, течно и твърдо) доведоха всички до мълчаливо съгласие, че телата със значителни размери, независимо дали са течни или твърди, се състоят от огромен брой необичайно малки частици , или атоми, материя, държана заедно от сила на привличане, повече или по-малко значима, в зависимост от обстоятелствата, която наричаме сцепление, когато пречи на частиците да се разделят, или ... афинитет, когато ги събира от разпръснато състояние (например когато парата се превръща във вода) ... Доста важен въпрос е дали крайните (последните) частици на дадено вещество, например вода, са еднакви, т.е. външен вид, еднакво тегло и т. н. Въз основа на това, което знаем, нямаме причина да предполагаме разлика между тях; .. едва ли човек може да си представи, че агрегатите от неидентични частици могат да бъдат толкова хомогенни. Ако някои от частиците на водата са по-тежки от други и ако случайно част от тази течност се състои предимно (?) от тях, тогава това трябва да повлияе на специфичното тегло на водата, което не се наблюдава. Същите съображения важат и за други органи. Следователно трябва да заключим, че крайните частици на всяко хомогенно тяло са напълно идентични една с друга по отношение на тяхното тегло, форма и т.н. С други думи, всяка частица вода е идентична с всяка друга частица от нея, всяка частица от водородът е напълно идентичен с другия частица водород и т.н.". "Една от основните задачи на тази работа е да посочи важността и ползата от определянето на относителното тегло на крайните частици, както прости, така и сложни тела, броя на прости частици на елемент, които съставят сложна частица ... Ако са дадени две тела, АИ б,склонни към свързване, тогава са възможни следните комбинации от тях, като се започне от най-простите, а именно:

1 атом на тялото А+ 1 атом б= 1 атом С,двоичен

1 атом A+ 2 атома IN= 1 атом Д,тройна

2 атома А+ 1 атом б= 1 атом Д,тройна

1 атом А+ 3 атома IN= 1 атом Е,четворна

3 атома A+ 1 атом IN= 1 атом g,четворна

и т.н. Следните общи правила могат да се приемат като насоки за изследвания, свързани с химичния синтез. 1) Ако може да се получи само едно съединение за две реагиращи тела, тогава трябва да се приеме, че то е бинарно, освен ако някаква причина не принуждава човек да говори в полза на противоположното мнение. 2) Ако се наблюдават две съединения (за 2 елемента), тогава трябва да се мисли, че едното от тях е двоично, а другото е тройно. 3) Когато са известни три съединения, трябва да очакваме едно от тях да е бинарно, а две от тях да са троични. 4) Когато са известни четири съединения, трябва да очакваме, че едно от тях е бинарно, две са тройни, едно е кватернерно и т.н. 5) Едно бинарно съединение винаги трябва да бъде специфично по-тежко от проста смес от двете съставни тела. 6) Тройното съединение трябва да бъде по-специфично от смес от двойно съединение с просто, което, когато се комбинира, може да образува сложно съединение и т.н. 7) Посочените правила и забележки са еднакво приложими, когато тела като напр. СЪСИ Д, дИ д... От прилагането на тези правила извеждаме следните заключения: 1) че водата е бинарно съединение на водород и кислород и че относителните тегла на двата елементарни атома са приблизително 1:7; 2) че амонякът е бинарно съединение на водород и азот и че относителните тегла на двата елементарни атома стоят един спрямо друг приблизително като 1:5; 3) че азотният оксид е бинарно съединение на азот и кислород, чиито атоми тежат съответно 5:7 ... Във всички случаи теглата се изразяват във водородни атоми, всеки от които е равен на един ... В от гледна точка на новостта, както и важността на идеите, беше намерено за уместно да се дадат таблици, илюстриращи метода на свързване в някои от най- прости случаи... Елементи или атоми на такива тела, които понастоящем се считат за елементарни, са обозначени с малки кръгове с някои конвенционални знаци (виж Формули); съединението се състои в съпоставяне на два или повече атома "... Понастоящем пълната произволност на тези ръководни правила неволно е поразителна. Очевидно е, че съставът на съединението не зависи по никакъв начин от това дали знаем, или не, условията за образуване на 2 елемента на няколко съединения и нашето несъгласие в това отношение с Далтон е най-добре илюстрирано от факта, че даваме формулата H 2 O на водата и H 3 N на амоняка, т.е. първият не двоичен, но тройно тяло, а вторият - четворен. Тогава не е ясно защо, като се има предвид наличието на две съединения, едното трябва да е двоично, а другото тройно; Досега са известни със сигурност две съединения на водорода с кислорода, но сега считаме, че едното е тройно - H 2 O, а другото четворно - H 2 O 2 (водороден прекис). Също така няма съмнение, че позиция 5 е в рязко несъгласие с всички реакции на "заместване" и, например, с класическата реакция на образуване на хлороводород:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl,

когато, както знаете, ud. теглото на сместа от водород с хлор е, в рамките на точността на наблюденията, sp. теглото на хлороводорода и т.н. Междувременно влиянието на възгледите на Далтон върху развитието на X. беше огромно и продължава и до днес; въпросът е какво го е причинило, когато самата идея за атомната структура на материята не принадлежи на Далтон? Доколкото може да се прецени, това влияние се дължи на следните обстоятелства: 1) Прекъснатостта на заобикалящата ни материя, липсата на непрекъснатост в нея ни влияе толкова много, че не можем образно да си го представим като непрекъснато и всички опити в тази насока досега са се оказали необичайно трудни за разбиране и безплодни; очевидно е, че поради същите обстоятелства атомните идеи възникват дори сред древните. 2) Далтън показа практическата приложимост на атомните възгледи към химията; като приема, че атомите на различните елементи се различават по относително тегло [В това отношение той се различава от Хигинс” (1790), който вярва, че основните атоми са идентични един на друг, и приписва всички наблюдавани разлики в материята на техните по-големи или по-малки натрупвания Възгледите на Хигинс "a бяха възкресени първо от Praut" th, а сега от J. J. Thomson "th]; той даде необичайно проста и лесно достъпна схема, в която съществуването както на съединения с постоянен състав, така и на съединения, подчинени на закона за „множествените съотношения“, се вписва с изненадваща лекота. Яснотата и приложимостта на схемата в очите на няколко поколения химици дори послужи като "обяснение" на тези закони и едва сега се оказва, че "постоянството на състава" е възможно много по-често, отколкото се смяташе досега, че факторът това, което го определя, е известната връзка между все още неопределените "природни" реагиращи тела, вида на външната енергия, действаща върху системата, и физическите хетерогенни комплекси (фази), от които тя е съставена. Що се отнася до закона за „многократните съотношения“, той все още няма общоприето обяснение; сравнението, дадено от Wald със закона за рационалните параметри в кристалографията, е незадоволително поради слабата му видимост и недостатъчната яснота на основните положения; Н. С. Курнаков е съгласен с мнението на Уолд в неговия доклад "За разтопимостта на металните сплави" на XI конгрес Est. и vr. в Санкт Петербург. през 1901 г.; паралелизмът на двете твърдения едва ли може да бъде поставен под съмнение; но ако в кристалографията споменатият закон дори има математическо доказателство, което изглежда се основава на невъзможността за съществуване на сферични кристали, тогава все още не е ясно каква паралелна позиция трябва да се заеме X. От друга страна, Дюем казва: „Очевидно е, че отговорът (на атомната теория на феномена на множество съотношения) е задоволителен и дори може да се счита за победа на атомната теория, победа още по-забележима, защото това обяснение на закона за множеството съотношения не е коригиран впоследствие, което, напротив, е на същата възраст като закона и може би е предшествало откриването му. Окончателна ли е тази победа? За да е така, не е необходимо само че обяснението на множествените съотношения, дадено от атомната теория, е вероятно настояще, но и единственото възможно. Но кой ще се осмели да поеме върху себе си гаранцията за това тълкуване и да се осмели да твърди, че никога няма да бъде възможно да се намери друго? Можем да отидем по-далеч, ако вземем предвид с каква лекота, с каква яснота всички принципи на съвременния X. се вписват в изложение, от което не само думата, но и самата идея за атомите [Духем се позовава на изложението, дадено от него в цитирания труд („Le mixte et la comb. chim.“, 1902).]; от друга страна, ако обърнем внимание на онези противоречия, които веднага възникват, щом обясним тези принципи от атомна гледна точка на изглед [Вж. Stallo, "La Mati ère et la Physique moderne".], е трудно да се защити срещу идеята, че единственият успех на атомната теория представлява очевидна победа, за която утрешният ден не е осигурен; че тази теория не ни запознава с истинската, обективна причина за закона за множеството съотношения; че тази причина все още трябва да бъде открита и накрая, че съвременният X. не говори в полза на доктрината на Епикур. „Без значение как ще отговори бъдещето, въпросът е следният: Далтон забеляза съществуването на „множество отношения“ и смята че тези явления следват от атомните представи, тъй като те съответстват на най-простите възможни комбинации от атоми; сега познаваме огромен брой системи с неопределен състав, а не само в газообразни и течни състояния, както беше по времето на Далтон, но също и в твърдо вещество (започвайки с изоморфни смеси на Мичерлих и завършвайки с твърд вентилатор "t Hoff разтвор); не може да се каже, че тези явления директно противоречат на атомната структура на материята, но от друга страна те изискват обяснение защо не се наблюдават постоянно и е очевидно, че вече не можем да се успокоим в това обяснение на "простотата". 3) И накрая, законът на Далтон за множество съотношения даде на химиците лесно достъпен критерий за преценка дали имат работа с едно отделно тяло или със сложна система, образувана от взаимодействието на две или повече тела, които са стабилни при експериментални условия. Тази страна на темата не е била ясно формулирана от съвременниците, но значението на самия закон не е убягнало от вниманието им и Томсън скоро (14 януари 1808 г.) открива, че киселата оксалова калиева сол съдържа почти двойно количество киселина в сравнение към средната сол и Уоластън открива (28 януари 1808 г.) прости, множествени съотношения за някои киселинни, въглеродни и оксалови соли, а след това Берцелиус се заема да определи атомните тегла и посвещава няколко години упорита и необичайно внимателна работа върху тях [Cp. Ostwald "s, "Klassiker", No. 35, "Versuch die bestimmten und einfachen Verhältnisse autzufinden, nach velchen die Bestandtheile der unorganischen Natur mit einander verbunden sind, von J. Berzelius" - 1818-19; Берцелиус след това дава няколко допълнителни статии. ] Тук не е мястото да се спираме на трудностите, които срещат химиците при установяване на точното атомно тегло и как правилата на Далтон постепенно са елиминирани, а Берцелиус черпи от законите за топлинния капацитет на твърдите елементи, Дюлонг и Пети, изоморфизма на Мичерлих (1819) ; ние се ограничаваме да посочим, че всичко това се оказа недостатъчно и съвременните атомни тегла бяха установени едва след като така наречената "молекулярна теория" на Авогадро-Ампер стана общоприета.

Обемни закони на Гей-Люсак. Лавоазие (Oeuvres etc., I, 73 и 75) забеляза, че за да може кислородът да се комбинира с водород, за да образува вода, е необходимо да се вземе два пъти повече от обема водород на обем от него; това обстоятелство беше оспорвано по-късно (Далтън например смяташе, че за 185 часа водород трябва да има 100 обема кислород) и затова беше важно, че А. Ф. Хумболт и Гей-Лусак с изключително задълбочени експерименти за това време установиха [ "Exp ériences sur les moyens endiométriques et sur la proportion des principes constituants de l" atmosphè re", 1805; вижте Ostwald, "Klassiker" No. 42.], че Лавоазие е бил прав и че наистина 200 об./мин. водород е необходим за образуването на вода 100 об. кислород. По това време вече е имало спор между Проулкс и Бертоле за постоянството на състава на химичните съединения, от друга страна, Далтон в своята „Нова система на химическата философия“ говори в полза на непроменливия атомен състав на „химикала“ съединения и следователно Gay-Lussac през 1808 г. (мемоари „Sur la combinaison des substances gazeuses, les unes avec les autres“ [Вижте Ostw. „Klas.” No. 42.] предприема дълго изследване върху взаимодействието на различни газове, резултатите са благоприятни за възгледите на Проулкс и Далтън, а именно Гей-Люсак открива, че „комбинациите на газообразни тела едно с друго винаги се случват в много прости съотношения, така че 1, 2 и най-много 3 обема от другия се комбинират с един обем от един газ.Тези обемни съотношения не се спазват за течни и твърди тела, а равни по начин, както и за теглата на реагиращите тела, което представлява ново доказателство, че само в газообразно състояние телата са в същото обстоятелства и се подчиняват на правилните закони. Намаляването на обема на газовете, когато се комбинират, също е в просто съотношение към обема на един от тях и това също е характерно за газообразното състояние. Обикновено в съвременните учебници наблюденията на Гей-Люсак се обобщават под формата на два закона: 1) Обемите на реагиращите тела в състояние на газ и пара са или равни, или са в прости съотношения, изразени чрез съотношения на прости малки цели числаи 2) Обемът на образуваното тяло в газообразно и парообразно състояние винаги е в просто отношение към обема (газ-пари) на всяка от съставните части, включени в него. Експериментите на Гей-Люсак изглежда са сложили край на спора на Бертоле с Проулкс. Колкото и странно да изглежда на пръв поглед, Далтон реагира негативно на тях, а именно, в допълнение към своята „Нова система на химическата философия“ той критикува наблюденията на Гей-Люсак върху взаимодействието на азотен оксид и кислород (наистина погрешни) и добавя: „Всъщност това, което той казва за обемите, е аналогично на това, което аз казвам за атомите; и ако може да се докаже, че всички газове (еластични течности) съдържат еднакви обеми равен бройатоми или числа, свързани като 1, 2, 3 и т.н., тогава и двете хипотези биха съвпаднали, с изключение на това, че моята е универсална, а неговата е приложима само за газове. Гей-Лусак обаче не можеше да не види, че такава хипотеза беше разгледана от мен и отхвърлена като неподходяща [Далтън се позовава на частта от книгата си, където казва, че някога е имал смътна увереност, която споделя с много други, че в равни обеми на всякакви газове (прости и химически сложни) има еднакъв брой атоми, но той трябваше да го изостави, първо, въз основа на наблюдения върху взаимодействието на кислорода с азотния оксид, когато смес от равни обеми на газовете понякога се намалява наполовина, което показва, че в крайното тяло има по-малко атоми на единица обем, отколкото в първоначалните (това наблюдение е неправилно), и второ, защото ud. теглото на водната пара е по-малко от sp. теглото на кислорода, който го образува, което би било невъзможно, ако се образува от комбинацията на 2 водородни атома (2 об.) с 1 кислороден атом (1 об.), но той съживи тази идея и аз ще направя няколко неща за него забележки, въпреки че не се съмнявам, че той самият скоро ще види непоследователността на своя възглед.“ Далтън завършва така: „Истината, убеден съм, е, че газовете никога не се комбинират в равни или прости... обеми ; никъде няма по-близко приближение до математическата точност, отколкото в случая на водород с кислород, а междувременно най-точният от моите експерименти показва: тук при 1,97 об. водородът представлява 1 об. Сега знаем, че Гей-Лусак несъмнено е бил по-близо до истината от Далтън и в случая на водород с кислород Морли и Скот показаха, че истинското съотношение е 2,002 към 1.

Позиция на Авогадро. През юни 1811 г. италианският физик А. Авогадро се ангажира да съгласува възгледите на Далтън с наблюденията на Гей-Лусак в статия, озаглавена: „Essai d“ une mani ère de déterminer les masses relatives des molécules élémentaires des corps, et les proportions selon lesquelles elles entrent dans le s combinaison" [Номенклатурата, която Авогардо следва в тази статия, се различава от нашата; както отбелязва J. Walker, неговата молекула = атом, молекула (няма значение), mol écule inté grante = молекула (предимно сложни тела), mol é cule constituante - молекула на елементарно тяло и mol écule élé mentaire - атом на елементарно тяло, но едно от местата в статията кара да мислим, че mol écule inté grante също означава атом (срв. Ostwald "s , „Класикер“, № 8).]. „Гей-Лусак показа в интересни мемоари“, пише Авогадро, „че комбинациите от газообразни тела винаги се срещат в много прости обемни съотношения и че в случай на газообразен реакционен продукт неговият обем също е в прости съотношения към обемите на реагиращите тела.Но съотношенията между масовите съставки в едно съединение изглежда зависят само от относителния брой на реагиращите молекули (и техните маси) и от броя на образуваните сложни молекули.Следователно трябва да се заключи, че има много прости отношения между обемите на газообразните тела и броя на молекулите, които ги съставят. , очевидно единствената приемлива хипотеза трябва да се признае, че броят на молекулите на всички газове е еднакъв в равни обеми или винаги е пропорционален на обема. Наистина , ако броят на молекулите в еднакви обеми беше различен за различните газове, тогава е трудно би било разбираемо, че законът, управляващ разстоянието на молекулите, води във всички случаи до такава проста връзка като горната, която сме принудени да признаем между обема и броя на молекулите ... Въз основа на тази хипотеза, ние очевидно имаме средство за лесно определяне на относителните маси на молекулите за тела, способни да съществуват в газообразно състояние, както и относителния брой молекули, необходими за реакция; а именно съотношенията на масите на молекулите при това предположение са същите като съотношенията между специфично теглоразлични газове (при еднакви температури и налягания), а относителният брой на реагиращите молекули се дава директно от съотношението на обемите на образуващите се газове това съединение. Например, тъй като числата 1,10359 и 0,07321 изразяват специфичното тегло на газовете кислород и водород (теглото на равен обем въздух \u003d единица специфични тегла [Тези числа са неправилни.], тогава тяхното съотношение, в противен случай съотношението между равните обемни маси на двата газа, представлява, според нашата хипотеза, отношението между масите на техните молекули, от което следва, че молекулата на кислорода е почти 15 пъти по-тежка от молекулата на водорода, или по-точно те са свързано като 15,074 към 1 ... [Даденото тук съотношение е неправилно (вижте Формули. За да разберем разсъжденията на Авогадро, ние обозначаваме теглото на кислородната молекула като М, теглото на водородна молекула през 1, тогава теглото на определен обем кислород ще бъде - xM,Където хброят на кислородните молекули в този обем и теглото на същия обем водород = x 1(по длъжност). Известен ud. тегла на двата газа спрямо в ефир, т.е. стойностите: (xM)/стрИ (x 1)/p,Където R -теглото на равен обем въздух; очевидно е, че [(xM)/p]:[(x 1)/p] = M/1, т.е. равно на съотношението между теглата на молекулите на кислорода и водорода, от които последният се приема като конвенционална мерна единица.]. От друга страна, тъй като знаем, че съотношението между обемите на водород и кислород по време на образуването на вода = 2:1, тогава, следователно, знаем, че водата се образува по време на взаимодействието на всяка молекула кислород с две молекули водород. .. Но има аргумент, който на пръв поглед говори против допускането на нашата хипотеза за сложни тела. Изглежда необходимо една сложна молекула, образувана от взаимодействието на две или повече молекули от прости тела, да има маса, равна на сумата от масите на последните; или по-специално, когато сложно тяло се получава чрез взаимодействието на 1 мол. едно тяло с 2 или повече мол. друго тяло към броя на сложните мол. остана равен на броя на първо тяло. На езика на нашата хипотеза, това е еквивалентно на факта, че когато газ се комбинира с два или повече обема от друг газ, обемът на съединението в газообразно състояние трябва да бъде равен на обема на първия газ. И въпреки това в огромен брой случаи това не се наблюдава. Например, обемът на водата в газообразно състояние, както е показано от Гей-Люсак, е два пъти обема на кислорода, използван за образуването й, или, което е същото, равен на обема на водорода, вместо да бъде равен на обем кислород. Но начинът за тълкуване на тези факти в съответствие с нашата хипотеза също се представя; а именно приемаме: 1) че молекулите на всяко елементарно тяло ... не са образувани от отделни елементарни молекули (атоми), а са съставени от определен брой от тях, свързани чрез взаимно привличане заедно, и 2) че когато молекулите на друго тяло се комбинират с молекулите на първото, образувайки сложна молекула, след което цялостната молекула, която трябва да се образува, се разпада на две или повече части, образувани от половината, четвърт и т.н. броят на молекулите на първото тяло, влизащо в комбинация, свързано с половината, една четвърт от молекулите на второто тяло ..., така че броят на крайните молекули става двоен, четворен и т.н., в сравнение с това, което би било без разпадане, и точно такова, каквото се изисква от наблюдаваното обемно съотношение на получения газ [„По този начин, например, крайната молекула вода трябва да бъде съставена от половин молекула кислород, комбинирана с една молекула или две половин молекули водород “ (прибл. Авогадро). Актът на свързване 2 около. водород с 1 об. кислород Авогадро си представя, на следващо място, като съединение 2xте казват водород от 1 xте казват първоначално да се образува кислород 1xсложен мол. вода, съдържаща всеки 2 mol. водород и 1 мол. кислород, но след това се разпада на 2xпо-прости кейове, чиято маса вече е

(2x mol. водород + x mol. киселина) / 2x = (2 mol. водород) / 2 + (mol. кисел) / 2 = mol. водород. + (мол. кисел)/2;

всеки обем водна пара съдържа 2 пъти по-малко кислород от равен обем кислороден газ, в последния беше хте казват кисело, и равен обем пара съдържа

х мол. вода \u003d x (мол. водород + мол. киселина / 2).].

Преглеждайки различните, най-добре проучени, газообразни съединения, намирам само примери за удвояване на обема на един от термините, свързващ се с два или повече обема на друго тяло [Изразът е неправилен, но, за съжаление, често се използва. Несъмнено тук не се наблюдава удвояване на обема, напротив, настъпва неговото намаляване; Авогадро, от друга страна, говори за удвояване, тъй като според неговото предположение обемът на реагиращите тела първоначално се намалява до един обем. Понастоящем могат да се дадат много по-сложни примери и уравнението за образуване на сероводород при темп. кипяща сяра:

S 8 + 8H 2 \u003d 8SH 2

Авогадро трябваше да обясни с образуването на първоначално сложната молекула S 8 Η 16 и последващата октализация на нейния обем: S 8 H 16 \u003d 8SH 2.]. Вече видяхме това за водата. По подобен начин знаем, че обемът на амоняка е два пъти по-голям от обема на (свободния) азот в него. Но е възможно в други случаи молекулите да бъдат разделени на 4, 8 и т.н. Възможността за такова разделение също трябва да се очаква a priori... обеми и да не се променят, освен това, както например в случая на азотен оксид [Състав и sp. теглото на азотния оксид е дадено във формулата NO, чието образуване от азот и кислород може да бъде представено само чрез уравнението

N 2 + O 2 \u003d 2NO.

Всъщност тази реакция все още не е извършена. Добри примери са реакциите:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl,

H 2 + Br 2 \u003d 2HBr,

протичащи без промяна на обема.]. С хипотезата за делимостта на молекулите е лесно да се види, че комбинацията всъщност превръща два вида молекули в една и че намаляването поне с обема на един от газовете би трябвало да изчака, ако всяка сложна молекула (виж бележката по-горе) не се дели на две други, еднакви по природа... Въз основа на произволни предположения за най-вероятния брой молекули (атоми) в съединенията, Далтон се опита да установи връзки между молекулите на прости тела. Нашата хипотеза... дава възможност да се коригират неговите данни... Така, например, Далтън приема, че водата се образува от комбинацията на водород и кислород молекула по молекула (атом по атом). Въз основа на това и на базата на относителните тегла на двете тела, съдържащи се във водата, следва, че масата на кислородната молекула трябва да бъде свързана с масата на водородната молекула като 7½ към 1 приблизително, или според Самият Далтон, като 6 към 1. Според нашата хипотеза това съотношение е само два пъти по-голямо, а именно = 15:1. Що се отнася до водната молекула, тя трябва да е равна на кръгли числа 15 + 2 = 17 (приемайки водородната молекула за 1), ако не се дели на 2; но по силата на това разделение става наполовина по-малко, т.е. 8½, или по-точно 8,537, както може да се намери директно чрез разделяне на ударите. тегло на водната пара, т.е. 0,625 (Gay-Lussac; специфичното тегло е дадено по отношение на въздуха) на sp. теглото на водорода е 0,0732. Тази маса се различава от 7, приписана от Далтън на водната молекула, само поради разликата в числата за състава на водата, възприети от Далтън и т.н. Това, че възгледите на Авогадро са малко оценени от неговите съвременници, не е изненадващо. Далтън не може да се съгласи с тях, тъй като той като цяло се съмняваше в правилността на наблюденията на Гей-Люсак, а освен това възгледите на Авогадро бяха в разрез с неговите убеждения за неделимостта на атомите; по-странно е, че по-късно статията на Авогадро остана напълно забравена и че дори сега могат да се намерят много недоразумения в учебници по това Трябва ясно да се види, че предложението на Авогадро: „Еднакви обеми от всякакви газове при еднакви температури и налягания съдържат равен брой молекули“ или обратното: „Еднакъв брой молекули газове, взети при еднакви температури и налягания, съответстват до равни обеми", представлява, строго погледнато, не "хипотеза", а чисто условно определение и нищо повече [Оствалд в своето "Grundlinien" го нарича постулат на Авогадро.]; приемайки го, ние се съгласяваме да изобразим нашите съединения по такъв начин, че техните реакции да се подчиняват на законите на Гей-Лусак, т.е. т.е., така че всяка формула съответства в газообразно състояние на някакъв конвенционален нормален обем при нормални условия и е ясно, че по този начин можем да изразим всички трансформации, с които X. се занимава, тъй като всички те могат да се видят като възникващи в газообразно състояние; че нашите формули се съгласуват с реалността не само при температурата и налягането на опита, но и при други - произтича просто от относително широката приложимост на законите на Бойл-Мариот и Чарлз-Гей-Лусак (виж Газове). Когато експерименталните данни за бит. теглата на дадена пара не съвпадат с формулата, която очакваме, тогава ние обикновено търсим такава температура и такова налягане, при които се наблюдава такова съответствие, или напълно оставяме експерименталните данни настрана и пишем "молекулярни" формули, които не отговарят на "закона" на Авогадро; така че във всеки органичен X. можете да откриете, че молекулата на оцетната киселина. има формулата: C 2 H 3 O (OH), че съществуването на 3 водородни атома в оцетната киселина, не под формата на воден остатък, е ясно от факта, че когато киселината се третира с хлор, можем последователно заменете 1/3, 2/3 и накрая 3/3, т.е. целият водород е хлор; междувременно няма съмнение, че при темп. кипене, формулата на парите на оцетната киселина съответства тясно - C 4 H 8 O 4, а формулата на монохлороцетната киселина е по-близка до C 4 H 6 Cl 2 O 4, отколкото до C 2 H 3 ClO 2. Могат да се приведат още много такива примери, но дори цитираният вече показва съвсем ясно, че нямаме работа със „закона на Авогадро“, т.е. не с такова числено съотношение, което е обективно и което не зависи от нашия произвол, а с начин на изразяване, изчисляване на експериментални данни. Възможно е, че реално числомолекули, съдържащи се в даден обем от някакъв газ (освен ако молекулите не представляват нашата измислица) няма нищо общо с броя на молекулите, установен от предложението на Авогадро, и е възможно, че в равни обеми от два газа (при еднакви температури и налягания) е всъщност се съдържа в напълно различен брой от тях [Тъй като законът на Бойл и Чарлз - PV = RTне е математически точна, тогава, дори считайки позицията на Авогадро за строго съвместима с реалността, трябва да признаем, че математическото равенство на молекули в равни обеми на два газа е възможно само при определена специфична температурна точка и при определено специфично налягане (или с някакви специфични и изкуствени съотношения между масите на газовете и заеманите от тях обеми).]; Законите на Гей-Люсак, които са открити емпирично и са напълно независими от нашите представи за структурата на материята, подобно предположение няма да повлияе ни най-малко: те ще останат толкова необясними, колкото и "законът за множеството" съотношения, които представляват за газообразни тела, е необяснимо. Много е жалко, защото в някои учебници X. можете да намерите математическо доказателство за точността на „закона“ и освен това доказателството, започнато от Максуел („Теория на топлината“, L., 1894, 325; „Закон на Гей-Люсак“). "Разгледайте", казва той, "случая, когато два газа са в топлинно равновесие. Вече показахме, че ако Μ 1 и М 2 представляват масите на отделните молекули на тези газове, а V 1 и V 2 скорости на разбъркване, съответстващи на тях, е необходимо, съгласно уравнение (1), при термично равновесие

M 1 V 1 2 = M 2 V 2 2 .

Ако наляганията и на двата газа стр 1 и стр 2 и броя на молекулите на единица обем н 1 и N2,тогава съгласно уравнение (2)

p 1 = 1/3 M 1 N 1 V 1 2

Р 2 = 1/3 M 2 N 2 V 2 2;

ако наляганията са еднакви, тогава

M 1 N 1 V 1 2 \u003d M 2 N 2 V 2 2,

и ако температурите са равни, тогава

M 1 V 1 2 = M 2 V 2 2;

разделяйки последните две уравнения член по член, намираме това Ν 1 = N 2(6), или че когато два газа са при еднаква температура и едно и също налягане, тогава броят на молекулите на единица обем е еднакъв и за двата газа. „Изглежда очевидно за писателя, че дори ако наляганията на два различни газа са равни, , които са в топлинно равновесие, изразите за Р 1 И Р 2 не може да се приравни, докато не се докаже, че това трябва да предполага равни обеми на двата газа; това се предполага от Максуел, тъй като н 1 и н 2 ги нарича "единици за обем", но необходимостта от такова предположение не може да се счита за очевидна, тъй като налягането на газа, веднъж установено, няма връзка с обема, зает от газа. Благодарение на този произволен избор се придоби и самата неопределена задача категорично решение. Clausius (1857) е по-предпазлив в това отношение; той приема, че в еднакви обеми газове има равен брой молекули и вече от това той извежда с помощта на кинетичната теория на газовете, че техните жизнени сили също трябва да бъдат равни. По този начин не можем да имаме доказателство за предложението на Авогадро, но е сигурно, че след като приемем неговата дефиниция, ще можем лесно да установим относителните тегла на молекулите (относителните тегла на равни обеми газове); цялото нещо се свежда до две дефиниции на бийтовете. теглата на сравняваните газове и, както видяхме по-горе, е напълно безразлично по отношение на кой газ sp. тегло. Авогадро смята, че молекулата на водорода е единица за молекулни тегла (виж по-горе); сега много често такава единица се счита за водороден атом. Следващият въпрос е колко водородни атома има в неговата молекула и каква дефиниция на думата "атом" може да се даде, следвайки терминологията на Авогадро. От опит е установено, че по време на химичното взаимодействие на газообразни тела често едно от тях след трансформацията е в по-голям обем, отколкото преди експеримента; така например, по-горе беше посочено, че дадена маса кислород под формата на водна пара заема два пъти по-голям обем от същата маса чист кислород, взета при същите условия на температура и налягане; заедно с Авогадро изразяваме това, като казваме, че при образуването на водата молекулата на кислорода се разделя на две абсолютно еднакви половини и следователно допускаме, че химична реакцияможе да бъде придружено от разделяне на молекули; освен това опитът показва, че това разделение често стига дотам, че е недостъпно за нас по друг начин; така че, например, ако останем с току-що споменатия пример, без значение колко високи температури сравняваме водната пара с кислорода, винаги ще има два пъти повече кислород в даден обем кислороден газ, отколкото той ще съдържа в равен обем на водна пара. От друга страна, думата "атом", произлизаща от гр. сл. άτομος - неделим, ни принуждава да обозначим с него такава маса от материя, която можем да разпознаем като неспособна за по-нататъшно опростяване чрез разделяне. Оттук и съвременната дефиниция на атом: това е - най-малката маса на даден елемент, с която той влиза в състава на химически сложни молекули, т.е. молекулите на такива тела, в които освен този елемент има поне още един елемент. За да се реши горният въпрос, е необходимо след това да се определи ud. водородни тегла на различни водородни съединения, определете чрез анализ каква част от тези sp. теглата, изразени във водородни молекули, се падат на водорода и вземат най-малката за неговия атом; съгласно закона на Гей-Лусак съотношението между намерената маса и масата на водородната молекула трябва да се изрази като просто, т.е. относително малко цяло число. Можете да направите друго; могат да се сравняват обемите на газообразните съединения с обема на съдържащия се в тях водород; отношението, изразено като най-голямото цяло число, ни дава мярка за делимостта на водородната молекула. За пояснение, нека вземем като примери водородни съединения: блатен газ (съединение на въглерод и водород), амоняк (съединение на азот и водород), вода (съединение на кислород и водород) и хлороводород (елементният състав е дадено от самото име); удари водородно тегло на първия = 8, т.е хте казват блатен газ: тегло хте казват водород \u003d 8, откъдето казват. блатен газ = тегловни 8 mol. водород; анализът показва, че ¼ от това количество се пада на водород, след това мол. блатният газ се състои от въглерод (с тегло 6 mol. водород) и 2 mol. водород; удари тегло на амоняк = 8½, и 1½, тегл. единици от това количество се пада на дела на водорода; след това, като се аргументираме по предишния начин, стигаме до извода, че 1 мол. амонякът се състои от азот (с тегло 7 mol. водород) и 1½ = 3/2 mol. водород; съставът на водната молекула е кислород (в количество = 8 mol. водород) и 1 mol. водород; накрая, ud. тегло на хлороводорода = 18,25, от които само 0,5 е водород; след това, молекулата на хлороводорода се състои от хлор (= 17,75 mol. водород) и ½ mol. водород; последната стойност е най-малката от намерените от нас; следователно можем да приемем, че молекулата на водорода се дели наполовина и тази половина може временно да се приеме като "атомно тегло" на водорода. Разбираемо, разглеждането на тези съединения от гледна точка на техния обемен състав също води до същото заключение; посочените по-горе цифри говорят точно, че 1 об. блатен газ е равен на ½ об. водородът в него, 1 об. амоняк = 2/3 об. водород, съдържащ се в него, 1 об. водна пара = 1 об. водород, наличен в него, и накрая, 1 об. хлороводородът е два пъти по-голям от обема на водорода в него; най-голямото увеличение се наблюдава при образуването на хлороводород и според Авогадро трябва да признаем, че молекулата на водорода се дели наполовина. Многобройни определяния на състава на голямо разнообразие от съединения показват, че няма химично сложни съединения, в молекулата на които да има по-малко от половината водородна молекула; можем, следователно, най-накрая да наречем това количество водороден атом [Сравнете обаче експериментите на J. J. Thomson.] и, обозначавайки го с буквата ч,напишете водородната молекула H 2 . За да намерите ud. теглото на газа по отношение на водорода, трябва да вземем съотношението между теглата на равни обеми газ и водород (при определена температура и налягане), съдържащи по дефиниция равен брой молекули и следователно това sp. тегло

D \u003d (xM) / (xH 2),

Където х-неизвестен за нас броят на молекулите на двата газа, Ме теглото на дадена газова молекула, и з 2 - теглото на молекула водород, или с думи: молекулното тегло на газ е дведнъж взето молекулното тегло на водорода; когато го изразим във водородни атоми (в половини на водородна молекула), тогава е равно на 2Dпъти атомното тегло на водорода. Обикновено последното се приема като мерна единица; Тогава

M=2D,

но трябва да се помни, че в този израз де абстрактно число и 2 е наименуван, тъй като стои вместо 2 водородни атома и вече беше посочено по-рано (виж Формули), че в случая, когато разглеждаме кислород \u003d 16, тогава атомното тегло на водорода \u003d 1.008 и т.н., тогава

M" \u003d 2 1.008D,

Където М"представлява формула, в която всички атомни тегла се отнасят до O = 16, a дудари тегло на пара (газ) спрямо водород. За обема на грам молекулите при H 2 = 2 и O 2 = 32 - вижте Формули на хим. В заключение трябва да се отбележи, че в допълнение към Авогадро те пишат по същия въпрос: Ампер ("Ann. de chim." 90, 1814, немски превод, в "Klassik.", № 8 на Оствалд), Годен (Gandin, „Ann. chim. phys.“, 35, 1833: „Recherches sur la structure intime dos corps inorganiques d é finis etc.“ равни обеми газове в равни квадрати – мнемонично устройство, което Хофман въвежда впоследствие.], Жерар (виж Единна система) и особено Канизаро (St. Cannizzaro, "Nuovo Cimento", 7, 1858: "Sunto di un corso di filosofi a chimica fatto nella Reale Universita di Genova"; на немски в "Klassiker" на Оствалд, № 30), който преоткри Авогадро. Всички възражения срещу "закона, Авогадро" дори не могат да бъдат изброени тук. Достатъчно е, като пример за недоразумения, да се посочи, че специфичното тегло на амонячните пари по отношение на водорода се оказа да бъде равен не на половината от формулата, а на една четвърт от нея, т.е.

NH 4 Cl / 4 \u003d NH 4 Cl / 2H 2,

откъдето следваше, че молекулата на водорода съответства

NH 4 Cl / 2 \u003d N / 2 + H 4 / 2 + Cl / 2;

тъй като при условията на изпаряване на NH 4 Cl е невъзможно да се позволи разделянето на "атомите" на азота и хлора, т.е. промените в тези елементи, G. St. Clair Deville счита, че анормалната плътност на парите на NH 4 Cl е доказателство за неточността на "закона на Авогадро". S. Cannizzaro първият [Вж. E. Mitscherlich, "Ueber das Verh ältniss des spec. Gewichts de r Gasarten zu den chem. Proportionen", "Ann. Ch. Ph.", 12, 1834 и "Gesamm. Abhandl.".] посочи, че несъгласието може да бъде обяснено чрез разпадането на NH 4 Cl в NH 3 и HCl, които трябва да заемат обема на 2 "молекули" водород. Прекият опит на Пебал впоследствие потвърди това съображение. Трябва да се отбележи, че в много случаи на необичайни удари. Все още няма експериментално изследване на получените продукти и следователно може да се окаже, че приетата сега интерпретация по-късно ще се окаже неправилна. Така, например, намаляване с повишаване на температурата sp. теглото на двойка оцетна киселина, достигаща C 4 H 8 O 4 / 2H 2, обикновено се обяснява с израза:

но е възможна следната реакция:

(оцетен анхидрид) + H 2 O и т.н. Всички съвременни атомни тегла са получени в съответствие с определението на Avogadro и следователно всички съвременни хим. екв. (особено за газообразни тела) могат да служат като илюстрации на обемните закони на Гей-Люсак.

Други закони, които служат за определяне на теглата на молекули, атоми и еквиваленти. Не всички съединения и елементи са способни да преминават в газообразно състояние. Ние сме лишени от възможността в такива случаи да установим относителното тегло на молекулата в удари. тегло на парите (вижте Определяне на плътността на парите) и следователно не можем директно да определим атомното (най-ниското) тегло, с което даден елемент е част от молекулите на тези тела. Последната стойност обаче може да бъде установена косвено в такива случаи, като се използват някои свойства на разтворите (виж Разтвори, Криоскопия и Ебулиоскопия) или въз основа на изоморфизма (виж); можем да установим стойността на атомното тегло, като използваме закона на Дюлонг и Пети или периодичния закон на Д. И. Менделеев (вижте Периодичен закон и Тегла на атомите); накрая, стойността на еквивалента може да се установи с помощта на електролитния закон на Фарадей (вижте Електролиза и електролитна дисоциация). - Относно количествените закони, които управляват химичните трансформации, закона за масовото действие и закона на ветрилото на Хоф - вижте Химичен афинитет, Химично равновесие, Обратимост на химичните реакции.

Историята на развитието на химическите възгледи, в допълнение към тази статия, беше многократно засегната в този речник. Вижте: Алхимия, Вещество, Въздух, Тегла на атоми, Гликоли, Глицерин, Дуализъм, Заместване, Изомерия, Киселини, Метали и металоиди, Млечна киселина, Химична обратимост. реакции, Парафини, Периодичен закон на химичните елементи, Гранични органични киселини, Псевдомерия, Радикали, Сол, Стереохимия, Термохимия, Оцетна киселина. (структура), Единна система, Флогистон, Химични формули, Химична номенклатура, Химическа структура, Химически афинитет, Теория на химичните типове, Електрохимия, Електролиза, Електролитна дисоциация, Етил, Етерен теория, Ядрена теория и биографии на всички видни химици. Исторически информация за елементите и основните химични съединения - вижте специалните статии, посветени на тях.

А. И. Горбов. Δ.

Речници на руски език

Вече знаете символите на някои химични елементи.
Какво показва химическият символ?
1) Обозначава химичен елемент (дайте име);
2) един атом от този елемент;
3) чрез символа можете да определите мястото на елемента в периодична система DI. Менделеев;
4) периодичната система може да се използва за определяне на относителната атомна маса на даден елемент.

Да вземем пример.

Символ на химичен елемент - Cu
1) Химическият елемент е мед.
2) един меден атом;
3) Медта е в периодичната система от елементи в период 4, група 1, пореден номер - 29.
4) Ar(Cu)=64

Нека обобщим известната ни информация, която съдържа химическа формула.

Таблица. Информация, съдържаща се в химична формула.
Пример: HNO3 - азотна киселина

Обобщаване

Поздравления, издържахте теста докрай!

Сега щракнете върху бутона Изпращане на тест, за да запазите за постоянно вашите отговори и да получите оценка.
внимание! След като щракнете върху бутона, няма да можете да правите промени.

Решението за необходимостта от поддържане на такъв тефтер не дойде веднага, а постепенно, с натрупването на трудов стаж.

Отначало това беше място в края на учебника - няколко страници за записване на най-важните определения. Тогава там бяха поставени най-важните маси. Тогава дойде осъзнаването, че за да се научат как да решават проблеми, повечето ученици се нуждаят от строги алгоритмични предписания, които те, на първо място, трябва да разберат и запомнят.

Тогава идва решението освен учебната тетрадка да се поддържа и друга задължителна тетрадка по химия – химически речник. За разлика от работните тетрадки, които могат да бъдат дори две за една учебна година, речникът е една тетрадка за целия курс по химия. Най-добре е тази тетрадка да е с 48 листа и здрава корица.

Подреждаме материала в тази тетрадка, както следва: в началото - най-важните дефиниции, които момчетата изписват от учебника или записват под диктовката на учителя. Например в първия урок в 8 клас това е определението на предмета „химия“, понятието „химични реакции“. През учебната година в 8 клас се натрупват повече от тридесет. Според тези определения провеждам анкети в някои уроци. Например, устен въпрос във верига, когато един ученик задава въпрос на друг, ако е отговорил правилно, тогава той вече задава следващия въпрос; или, когато на един ученик се задават въпроси от други ученици, ако той не се справи с отговора, тогава те отговарят сами. В органичната химия това са главно дефиниции на класове органична материяи основните понятия, например „хомолози“, „изомери“ и др.

В края на нашия справочник материалът е представен под формата на таблици и диаграми. На последната страница е първата таблица „Химични елементи. Химически знаци“. След това таблиците „Валентност“, „Киселини“, „Индикатори“, „Електрохимични серии от напрежения на метали“, „Серии от електроотрицателност“.

Особено искам да се спра на съдържанието на таблицата „Съответствие на киселини с киселинни оксиди“:

Без да разбират и запаметяват тази таблица, за учениците от 8 клас е трудно да съставят уравнения на реакцията киселинни оксидис алкали.

При изучаване на теорията на електролитната дисоциация в края на тетрадката записваме схеми и правила.

Правила за съставяне на йонни уравнения:

1. Под формата на йони запишете формулите на силни електролити, които са разтворими във вода.

2. В молекулна форма запишете формулите на прости вещества, оксиди, слаби електролити и всички неразтворими вещества.

3. Формулите на слабо разтворимите вещества от лявата страна на уравнението са записани в йонна форма, отдясно - в молекулна форма.

При изучаване на органична химия записваме в речника обобщаващи таблици за въглеводороди, класове кислород- и азотсъдържащи вещества, схеми за генетични връзки.

През 25-те години преподаване на химия в училище ми се наложи да работя по различни програми и учебници. В същото време винаги е било изненадващо, че практически нито един учебник не учи как да решаваме задачи. В началото на изучаването на химията, за да систематизираме и консолидираме знанията в речника, учениците и аз съставяме таблица „Физични величини“ с нови количества:

Когато обучавате ученици как да решават изчислителни проблеми, голямо значениеДавам алгоритми. Вярвам, че строгото предписване на последователността от действия позволява на слаб ученик да разбере решението на проблеми от определен тип. За силни ученици това е възможност да достигнат творческото ниво на по-нататъшното си химическо образование и самообразование, тъй като първо трябва уверено да овладеете сравнително малък брой стандартни техники. Въз основа на това ще се развие способността за правилното им прилагане на различни етапи от решаването на по-сложни проблеми. Затова съм съставил алгоритми за решаване на изчислителни задачи за всички видове задачи училищен курси за извънкласни дейности.

Ще дам примери за някои от тях.

Алгоритъм за решаване на задачи по химични уравнения.

1. Запишете накратко условието на задачата и съставете химично уравнение.

2. Над формулите в химическото уравнение напишете данните на задачата, напишете броя на моловете под формулите (определени от коефициента).

3. Намерете количеството вещество, чиято маса или обем е дадено в условието на проблема, като използвате формулите:

М/М; \u003d V / V m (за газове V m \u003d 22,4 l / mol).

Напишете полученото число над формулата в уравнението.

4. Намерете количеството на вещество, чиято маса или обем не са известни. За да направите това, разсъждавайте според уравнението: сравнете броя на бенките според условието с броя на бенките според уравнението. Пропорционирайте, ако е необходимо.

5. Намерете масата или обема по формулите: m = M ; V = V m .

Този алгоритъм е основата, която ученикът трябва да усвои, за да може в бъдеще да решава задачи с помощта на уравнения с различни усложнения.

Задачи за излишък и недостатък.

Ако в условието на задачата са известни количествата, масите или обемите на две реагиращи вещества едновременно, то това е задача за излишък и дефицит.

При решаването му:

1. Необходимо е да се намерят количествата на две реагиращи вещества по формулите:

М/М; = V/V m.

2. Получените числа молове са вписани над уравнението. Сравнявайки ги с броя на бенките според уравнението, направете заключение кое вещество е дадено в дефицит.

3. При дефицит направете допълнителни изчисления.

Задачи за дела на добива на реакционния продукт, практически получен от теоретично възможния.

Съгласно уравненията на реакцията се извършват теоретични изчисления и се намират теоретични данни за продукта на реакцията: теор. , м теор. или V теор. . При извършване на реакции в лаборатория или в индустрията възникват загуби, така че получените практически данни са практични. ,

м практичен или V практичен. винаги е по-малко от теоретично изчислените данни. Частта на добива се обозначава с буквата (ета) и се изчислява по формулите:

(това) = практика. / теор. = m практично. / m теор. = V практичен. / V теор.

Изразява се като част от единица или като процент. Има три вида задачи:

Ако данните за изходното вещество и дела на добива на реакционния продукт са известни в условието на проблема, тогава трябва да намерите практическото. , m практично или V практичен. реакционен продукт.

Ред на решението:

1. Изчислете според уравнението, въз основа на данните за изходното вещество, намерете теорията. , м теор. или V теор. реакционен продукт;

2. Намерете масата или обема на реакционния продукт, практически получен, по формулите:

м практичен = m теор. ; V практ. = V теор. ; практичен = теор. .

Ако в условието на задачата са известни данните за изходното вещество и практиката. , m практично или V практичен. от получения продукт, докато е необходимо да се намери делът на добива на реакционния продукт.

Ред на решението:

1. Изчислете по уравнението, въз основа на данните за изходното вещество, намерете

теор. , м теор. или V теор. реакционен продукт.

2. Намерете дела на добива на реакционния продукт, като използвате формулите:

Практ. / теор. = m практично. / m теор. = V практичен. /V теор.

Ако в условието на проблема са известни практ. , m практично или V практичен. на получения реакционен продукт и дела на неговия добив, в този случай трябва да намерите данни за изходното вещество.

Ред на решението:

1. Намерете теор., м теор. или V теор. реакционен продукт по формулите:

теор. = практично / ; m теор. = m практично. / ; V теор. = V практичен. / .

2. Изчислете по уравнението на база теор. , м теор. или V теор. реакционен продукт и намерете данни за изходния материал.

Разбира се, ние разглеждаме тези три типа проблеми постепенно, развиваме умения за решаване на всеки от тях, като използваме примера на редица проблеми.

Проблеми по смеси и примеси.

Чисто вещество е това, което е повече в сместа, останалото са примеси. Обозначения: маса на сместа - m виж, маса чисто вещество- m q.v., маса на примесите - m прибл. , масова част на чисто вещество - в.в.

Масовата част на чистото вещество се намира по формулата: h.v. = m q.v. / m вижте, изразете го в части от единица или като процент. Различаваме 2 вида задачи.

Ако в условието на задачата е дадена масовата част на чисто вещество или масовата част на примесите, тогава е дадена масата на сместа. Думата "технически" също означава наличието на смес.

Ред на решението:

1. Намерете масата на чисто вещество по формулата: m p.m. = q.v. виждам.

Ако е дадена масовата част на примесите, тогава първо трябва да намерите масова частчисто вещество: в.в. = 1 - прибл.

2. Въз основа на масата на чисто вещество, направете допълнителни изчисления съгласно уравнението.

Ако условието на проблема дава масата на първоначалната смес и n, m или V на реакционния продукт, тогава трябва да намерите масовата част на чистото вещество в първоначалната смес или масовата част на примесите в нея.

Ред на решението:

1. Изчислете по уравнението, въз основа на данните за продукта на реакцията и намерете n часа. и м в.ч.

2. Намерете масовата част на чисто вещество в смес по формулата: q.v. = m q.v. / m виж и масова част на примесите: прибл. = 1 - h.c.

закон обемни отношениягазове.

Обемите на газовете са свързани по същия начин, както техните количества вещества:

V 1 / V 2 = 1 / 2

Този закон се използва при решаване на задачи чрез уравнения, в които е даден обемът на газ и е необходимо да се намери обемът на друг газ.

Обемната част на газа в сместа.

Vg / Vcm, където (phi) е обемната част на газа.

Vg е обемът на газа, Vcm е обемът на сместа от газове.

Ако обемната част на газа и обемът на сместа са дадени в условието на проблема, тогава първо трябва да намерите обема на газа: Vg = Vcm.

Обемът на сместа от газове се намира по формулата: Vcm \u003d Vg /.

Обемът на въздуха, изразходван за изгаряне на вещество, се намира чрез обема на кислорода, намерен от уравнението:

Vair \u003d V (O 2) / 0,21

Извеждане на формули на органични вещества по общи формули.

Органичните вещества образуват хомоложни серии, които имат общи формули. Това позволява:

1. Изразете относителното молекулно тегло чрез числото n.

M r (C n H 2n + 2) = 12n + 1 (2n + 2) = 14n + 2.

2. Приравнете M r, изразено чрез n, на истинското M r и намерете n.

3. Съставете уравнения на реакцията в общ изгледи извършват изчисления върху тях.

Извеждане на формули на вещества по продукти от горенето.

1. Анализирайте състава на продуктите от горенето и направете заключение за качествения състав на изгореното вещество: H 2 O -> H, CO 2 -> C, SO 2 -> S, P 2 O 5 -> P, Na 2 CO 3 -> Na, C.

Наличието на кислород във веществото изисква проверка. Обозначете индексите във формулата като x, y, z. Например CxHyOz (?).

2. Намерете количеството вещества на продуктите от горенето, като използвате формулите:

n = m / M и n = V / Vm.

3. Намерете количествата елементи, съдържащи се в изгорялото вещество. Например:

n (C) \u003d n (CO 2), n (H) = 2 ћ n (H 2 O), n (Na) = 2 ћ n (Na 2 CO 3), n (C) \u003d n (Na 2 CO 3) и др.

4. Ако вещество с неизвестен състав е изгоряло, тогава е задължително да се провери дали съдържа кислород. Например СxНyОz (?), m (O) \u003d m in-va - (m (C) + m (H)).

б) ако е известна относителната плътност: M 1 = D 2 M 2, M = D H2 2, M = D O2 32,

M = D въздух. 29, M = D N2 28 и т.н.

1 начин: намерете най-простата формула на вещество (вижте предишния алгоритъм) и най-простата моларна маса. След това сравнете истинската моларна маса с най-простата и увеличете индексите във формулата с необходимия брой пъти.

2 начин: намерете индексите по формулата n = (e) Mr / Ar (e).

Ако масовата част на един от елементите е неизвестна, тогава тя трябва да бъде намерена. За да направите това, извадете масовата част на друг елемент от 100% или от единица.

Постепенно в хода на изучаването на химията в химическия речник се натрупват алгоритми за решаване на проблеми различни видове. И ученикът винаги знае къде да намери точната формула или точната информация за решаване на проблема.

Много ученици обичат да водят такава тетрадка, те самите я допълват с различни справочни материали.

Що се отнася до извънкласните дейности, учениците и аз също започваме отделна тетрадка за писане на алгоритми за решаване на задачи, които надхвърлят училищна програма. В същата тетрадка за всеки тип задача записваме по 1-2 примера, останалите задачи решават в друга тетрадка. И ако се замислите, сред хилядите различни задачи, които се срещат на изпита по химия във всички университети, могат да се разграничат задачи от 25 - 30 различни вида. Разбира се, има много вариации сред тях.

При разработването на алгоритми за решаване на задачи във факултативните часове, A.A. Кушнарев. (Научаване за решаване на задачи по химия, - М., Училище - преса, 1996).

Способността за решаване на задачи по химия е основният критерий за творческото усвояване на предмета. Чрез решаване на проблеми с различни нива на сложност курсът по химия може да бъде ефективно усвоен.

Ако студентът има ясна представа за всички възможни типове задачи, е решил голям брой задачи от всеки тип, тогава той е в състояние да се справи с полагането на изпита по химия под формата на Единния държавен изпит и влизането в университети .

химически знаци

ХИМИЧНИ ЗНАЦИ (химически символи) буквени означения на химични елементи. Те се състоят от първата или първата и една от следващите букви от латинското наименование на елемента, например въглерод - C (Carboneum), калций - Ca (Calcium), кадмий - Cd (Cadmium). За обозначаване на нуклиди, техните химични знаци се присвояват масово число в горния ляв ъгъл, а понякога и атомен номер в долния ляв ъгъл, например. Химическите знаци се използват за записване на химични формули.

Химически знаци

химични символи, съкратени буквени означения на химични елементи. Модерен Z. x. (виж таблицата) се състои от първата буква или първата и една от следващите букви от латинското наименование на елементите. В химичните формули и химичните уравнения всеки Z. x. изразява освен името на елемента и относителната маса, равна на неговата атомна маса. За обозначаване на изобари и изотопи на техните Z. x. масово число се задава отгоре вляво (понякога вдясно); Атомният номер е изписан долу вляво. Ако искат да обозначат неутрален атом, а йон, тогава поставят заряда на йона горе вдясно. Долу вдясно е посочен броят на атомите на даден елемент в молекулата. Примери: ═≈ еднократно зареден хлорен изотопен йон (атомен номер 17, масово число 35); ═≈ двуатомна молекула на същия изотоп. Изобарите на аргона и калция се означават съответно с ═u. Дадено в таблицата Z. x. са международни, но заедно с тях в някои страни често се използват знаци, получени от национални имена на елементи. Например във Франция вместо Z. x. азот N, берилий Be и волфрам W се приемат Az (азот), Gl (глюциний) и Tu (волфрам). В Съединените щати Cb (Columbium) често се използва вместо Nb за ниобий. Имената и знаците на елементите с атомни номера 102 и 103 ("nobelium" и "lawrencium") не са общоприети. Историческа справка. Химиците от древния свят и Средновековието са използвали символични изображения, буквени съкращения, както и комбинации от двете за обозначаване на вещества, химични операции и устройства. ориз.). Седемте метала от древността са изобразявани като астрономически знаци на седемте небесни тела: Слънцето (злато), Луната (сребро), Юпитер (калай), Венера (мед), Сатурн (олово), Меркурий (живак), Марс ( желязо). Откритите през 15-18 век метали - бисмут, цинк, кобалт - са обозначени с първите букви от имената им. Знакът на винена спиртна напитка (лат. spiritus vini) се състои от буквите S и V. Знаците на силна водка (лат. aqua fortis, азотна киселина) и златна водка (лат. aqua regis, царска вода, смес от солна и азотна киселина) са съставени от знака на водата С и главни букви F, съответно R. Знакът на стъклото (лат. vitrum) се формира от две букви V ≈ права и обърната. Опитите за рационализиране на древния Z. x. продължава до края на 18 век. В началото на 19в Английският химик Дж. Далтън предложи да се обозначават атомите на химичните елементи с кръгове, вътре в които се поставят точки, тирета, началните букви на английските имена на метали и др. Dalton получи известно разпространение в Обединеното кралство и в Западна Европа , но скоро бяха заменени от чисто буквално Z. x., което шведският химик I. Ya. Berzelius предложи през 1814 г. Принципите, които той изрази за съставяне на Z. x. са запазили силата си до наши дни; те са посочени в началото на статията. В Русия първото печатно съобщение за Z. x. Берцелиус е направен през 1824 г. от московския лекар И. Я. Зацепин. Знаци, наименования, атомни номера и атомни маси на химичните елементи Знак* Латинско наименование Руско наименование Атомен номер Атомна маса** Знак* Латинско име Руско наименование Атомно число Атомна маса** Ac Actinium Actinium 89 [ 227] Mg Mgnesiom Magnesium 12 24.305 Ag Argentum Silver 47 107.8680 Mn Manganum Manganese 25 54.9380 Al Aluminum Aluminum 13 26.98154 Mo Molebdaenum Molybdenum 42 95.94 Am Americium Americium 95 N Nitrogenium Nitrogen 7 14.0067 Ar Argonum Argonium 18 39.9 .98977 As Arsenicum Arsenic 33 74.9216 Nb Niobium Niobium 41 92.9064 At Astatium Astatium 85 Nd Neodymium Neodymium 60 144.24 Au Aurum Gold 79 196.9665 NE NEONUM NEON 10 20.179 B BORUM BORON 5 10.810 NI NICCOLUM 58, 2 71 BA BARYUM BARIUM 56 137.34 (NO) (Nobelium) 102 Beeryllium beryllium 4 9.01218 np neptunium neptunium beryllium 4 9.01218 np neptunium neptunium beryllium 497. 208.9804 O Oxygenium Oxygen 8 15.9994 Bk Berkelium Berkelium 97 Os Osmium Osmium 76 190.2 Br Bromum Bromine 35 79.904 P Phosphorus Phosphorus 15 30.97376 C Carboneum Carbon 6 12.011 Pa Protactinium Protactinium 91 231.0359 Ca Calcium Calcium 20 40.08 Pb Plumbum Cad18 Cad18 Cadmium2 ,40 Pd Palladium Palladium 46 106.4 CE Cerium cerium 58 140.12 PM Promethium Promethium 61 cf California California 98 Po Polonium polonium 84 Cl Chlorum chlorine 17 35.453 PR praseodyium praseodyum 59 140.9077 cm Курий куриум 96 Pt8 51.996 Ra Radium Radium 88 226.0254 Cs Caesium Cesium 55 132.9054 Rb Rubidium Rubidium 37 85.4678 Cu Cuprum Copper 29 63.546 Re5 Rhenium 82 Dy Dysprosium Dysprosium 66 162.50 Rh Rhodium Rhodium 45 102.9055 Er Erbium Erbium 68 167.26 Rn Radonum Radon 86 Es Einsteinium Einsteinium 99 Ru Ruthenium Ruthenium 44 101.07 Eu Europium Europium 63 151.96 S Sulfur Sulfur 16 32.06 F Fluorum Fluorine 9 18.99840 Sb Stibium Antimony 51 121.75 Fe Ferrum Iron 26 55.847 Sc Scandium Scandium 21 44.9559 Fm Fermium Fermium 100 Se Selenium Selenium 34 78.96 Fr Francium Francium 87 Si Silicium Silicon 14 28.086 Ga Gallium 31 69.72 Smarium samarium 62 150.4 Gd Gadolinium gadolinium 64 157.25 Sn stannum tin 50 118.69 ge Germanium Germanium 32 72.59 Sr Strontium strontium 38 87.62 H Hydrogenium 1 1.0079 Ta Tantalum tantalum Hafnium Hafnium 72 178.49 Tc Technetium Technetium 43 98.9062 Hg Hydrargyrum Mercury 80 200.59 Te Tellurium Tellurium 52 127.60 Ho holmium 16 4.693 Holmium Thorium Thorium 90 232.0381 I Iodum Iodine 53 126.9045 Ti Titanium Titanium 22 47.90 In Indium Indium 49 114.82 Tl Thallium Thallium 81 204.37 Ir Iridium Iridium 77 192.22 Tm Thulium Thulium 69 168.9342 K Kalium Potassium 19 39.098 U Uranium Uranium 92 238.029 Kr Kryptonum Krypton 36 83.80 V Vanadium Vanadium 23 50.94 Ku Kurtschatovim Kurchatovium 104 W Wolframium Tungsten 74 183.85 La Lanthanum Lanthanum 57 138.9055 Xe Xenonum Lithium Lithium 54 13.3 3 6.941 Y Итрий Итрий 39 88.9059 (Lr) (Lawrencium) 103 Yb Итербий Итербий 70 173.04 Lu Лутеций Лутеций 71 174.97 Zn Цинк Цинк 30 65.38 Md Менделевий Менделевий 101 Zr Цирконий 940 Цирконий с 22 атомни знаци и имена на елементи 102 * Нечесто срещани дадени в скоби. ** Атомните маси са дадени по въглеродната скала ( атомна масавъглеродният изотоп 12C е равен точно на 12) и съответства на международната таблица 197

Масовите числа на най-дългоживеещите изотопи на радиоактивните елементи са дадени в квадратни скоби.

Лит .: Ломоносов M.V., Poln. кол. съч., том 2, М. ≈ Л., 1951, с. 706≈709; Джуа М., История на химията, прев. от италиански., М., 1966; Crosland M. P., Исторически изследвания на езика на химията, L., 196