Рождение современной химии

K2SO4 + Ba(NO3)2 = 2KNO3 + BaSO4. Следовательно, при образовании нейтральной соли эквивалентны друг другу следующие количества: 2K, 1Ba, 1SO4 и 2NO3. Полинг обобщил и сформулировал в современном виде этот закон соединительных весов”: “Весовые количества двух элементов (или их целочисленные кратные), которые, реагируют с одним и тем же количеством третьего элемента, реагируют друг с другом в тех же количествах”.

В начале работы Рихтера почти не привлекли внимания исследователей, поскольку он пользовался еще  терминологией флогистонной теории. Кроме того, полученные ученым ряды эквивалентных весов были недостаточно наглядны, а предложенный им выбор относительных количеств оснований не имел серьезных доказательств. Положение исправил Э.Фишер, который среди эквивалентных весов Рихтер выбрал в качестве эталона эквивалент серной кислоты, приняв его равным 100, и составил, исходя из этого, таблицу “относительных весов” (эквивалентов) соединений. Но о таблице эквивалентов Фишера стало известно лишь благодаря Бертолле, который, критикуя Фишера, привел эти данные в своей книге “Опыт химической статики” (1803 г.).

Бертолле сомневался, что состав химических соединений постоянен. Он имел на это основание. Вещества, которые  в начале XIX в. считались чистыми, на самом деле были либо смесями, либо равновесными системами различных  веществ, а количественный состав химических соединений во многом зависел от количеств веществ, участвующих в реакциях их образования. Некоторые историки химии считают, что, подобно Венцелю, Бертолле также предвосхитил основные положения закона действия масс, который аналитически выражал влияние количеств взаимодействующих на скорость превращения.

Немецкий химик К.Венцель в 1777 г. показал, что скорость растворения  металла в кислоте, измеряемая количеством  металла, растворившегося за определенное время, пропорциональна “силе” кислоты. Бертолле сделал многое для учета влияния масс реагентов на ход превращения. Однако между работами Венцеля и даже Бертолле, с одной стороны, и точной формулировкой закона действия масс - с другой, существует качественное различие. Негативное отношение Бертолле к закону нейтрализации Рихтера не могло длиться долго, так как против положений Бертолле энергично выступил Пруст.

Проделав в течение 17991807 гг. массу  анализов, Пруст доказал, что Бертолле сделал свои выводы о различном составе  одних и тех же веществ, анализируя смеси, а не индивидуальные вещества, что он, например, не учитывал содержания воды в некоторых оксидах. Пруст убедительно доказал постоянство состава чистых химических соединений и завершил свою борьбу против взглядов Бертолле установлением закона постоянства состава веществ: состав одних и тех же веществ независимо от способа получения одинаков (постоянен).

 Периодический закон 

 Рассматривая историю химии  я не могу не упяуть об  открытии периодического закона. Уже на ранних этапах развития химии было обнаружено, что различнымлементам присущи особые свойства. Вначале элементы разделяли всего на два типа - металлы и неметаллы. В 1829 г. немецкий химик Иоганн Деберейнер обнаружил существование нескольких групп из трех элементов (триад) со сходными химическими свойствами. Деберейнер обнаружил всего 5 триад, это:

1.

Cl, Br, I 2.

S, Se, Te

3.

Ca, Cr, Ba

4.

Li, Na, K

5.

Fe, Co, Ni

 Это обнаружение свойств  элементов побудило к дальнейшим  исследованиям химиков, которые  пытались найти рациональные способы классификации элементов.

В 1865 г. английский химик Джон Ньюлендс (18391898) заинтересовался проблемой  периодической повторяемости свойств  элементов. Он расположил из известных  элементов в порядке возрастания  их атомных масс следующим образом: H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Cr Ti Mn Fe Ньюлендс заметил, что в этой последовательности восьмой элемент (фтор) напоминает первый (водород), девятый элемент напоминает второй и т.д. Тем самым через каждые восемь элементов свойства повторялись. Однако в этой системе элементов было много неверного:

1) В таблице не нашлось места  новым элементам.

2) Таблица не открывала возможности  научного подхода к определению  атомных масс и не позволяла  сделать выбор между их вероятными  наилучшими значениями.

3) Некоторые элементы представлялись неудачно размещенными в таблице. Например железо сопоставлялось с серой (!) и т.д. Несмотря на большое количество недостатков, попытка Ньюлендса явилась шагом в правильном направлении. Мы знаем, открытие периодического закона принадлежит Дмитрию Ивановичу Менделееву. Давайте рассмотрим историюего открытия. В 1869 году Н.А.Меншуткин представил членам Русского химического общества небольшую работу Д.И.Менделеева “Соотношение свойств с атомным весом элементов”. (Сам Д.И.Менделеев на заседании не присутствовал.)

На этом заседании работа Д.И.Менделеева не была воспринята всерьез. Пауль Вальден  писал впоследствии: “Большие события  слишком часто встречают незначительный отклик, и тот день, который должен был стать знаменательным днем для молодого Русского химического общества, а в действительности оказался будничным днем”. Д.И.Менделеев любил дерзкие идеи. Обнаруженная им закономерность гласила: химические и физические свойства элементови их соединений находятся в периодической зависимости от атомных весов элементов. Подобно своим предшественникам, Д.И.Менделеев выделил наиболее типичные элементы. Однако он предположил наличие пустот в таблице и осмелился утверждать, что они должны быть заполнены не открытыми еще элементами. В одно и тоже время с Менделеевым над этой же проблемой работал Лотарь Мейер, который опубликовал свою работу в 1870 году.

Однако приоритет в открытиипериодического заслуженно остается за Дмитрием Ивановичем Менделеевым, т.к. даже сам Л.Мейер  не помышлял отрицать выдающуюся роль Д.И.Менделеева в открытии периодического закона. В своих воспоминаниях Л.Мейер указывал, что пользовался при написании своей работы рефератом статьи Д.И.Менделеева.

В 1870 году Менделеев внес в таблицу  некоторые изменения: как любая  закономерность, в основе которой лежит bepm` идея, новая система оказалась жизнеспособной, поскольку в ней предусматривалась возможность уточнений. Как я уже говорил, гениальность теории Менделеева состояла в том, что он оставил пустоты в своей таблице. Тем самым он предположил (а точнее был уверен), что еще не все элементы открыты. Однако Дмитрий Иванович не остановился на достигнутом. С помощью периодического закона он даже описал химические и физические свойства еще не открытых химических элементов, например: галлия, германия, скандия, которые полностью подтвердились.

После этого большинство ученых убедилось в правильности теории Д.И.Менделеева. В наше время периодический  закон имеет огромное значение. С  помощью его предсказывают свойства химических соединений, продукты реакций. С помощью периодического закона и в наше время предсказывают свойства элементов - это элементы которые нельзя получить в весомых количествах.

Заключение

После работ Лавуазье, Пруста, Ломоносова и Менделеева, уже в нашем веке было сделано много важнейших открытий в области химии и физики. Это работы по термодинамике, строению атома и молекул, электрохимии, - этот список можно продолжить до бесконечности. Однако открытия Лавуазье и Д.И.Менделеева остаются фундаментом химических знаний.