A decisão sobre a necessidade de manter tal notebook não veio de imediato, mas de forma gradual, com o acúmulo de experiência de trabalho.

No início era um lugar no final do livro de exercícios - algumas páginas para escrever as definições mais importantes. Em seguida, as mesas mais importantes foram colocadas lá. Então veio a percepção de que, para aprender a resolver problemas, a maioria dos alunos precisa de prescrições algorítmicas estritas, que eles, antes de tudo, devem entender e lembrar.

Foi então que veio a decisão de manter, além do caderno de exercícios, outro caderno de química obrigatório - um dicionário de química. Ao contrário das pastas de trabalho, que podem ser até duas durante um ano letivo, um dicionário é um único caderno para todo o curso de química. É melhor que este caderno tenha 48 folhas e uma capa forte.

Organizamos o material neste caderno da seguinte forma: no início - as definições mais importantes que os caras escrevem no livro ou escrevem sob o ditado do professor. Por exemplo, na primeira aula da 8ª série, esta é a definição da disciplina “química”, o conceito de “reações químicas”. Durante o ano letivo na 8ª série, eles acumulam mais de trinta. De acordo com essas definições, realizo pesquisas em algumas aulas. Por exemplo, uma pergunta oral em cadeia, quando um aluno faz uma pergunta para outro, se ele respondeu corretamente, então ele já faz a próxima pergunta; ou, quando um aluno é questionado por outros alunos, se ele não lidar com a resposta, eles respondem a si mesmos. Em química orgânica, são principalmente definições de classes de substâncias orgânicas e conceitos principais, por exemplo, “homólogos”, “isômeros”, etc.

No final do nosso livro de referência, o material é apresentado na forma de tabelas e diagramas. Na última página está a primeira tabela “Elementos químicos. Sinais químicos". Em seguida, as tabelas “Valência”, “Ácidos”, “Indicadores”, “Séries eletroquímicas de voltagens de metais”, “Séries de eletronegatividade”.

Quero me deter especialmente no conteúdo da tabela “Correspondência de ácidos a óxidos ácidos”:

Correspondência de ácidos para óxidos de ácido
óxido ácido		Ácido
Nome	Fórmula	Nome	Fórmula	Resíduo de ácido, valência
monóxido de carbono (II)	CO2	carvão	H2CO3	CO 3 (II)
óxido de enxofre (IV)	SO2	sulfuroso	H2SO3	SO3(II)
óxido de enxofre (VI)	SO 3	sulfúrico	H2SO4	SO4(II)
óxido de silício (IV)	SiO2	silício	H2SiO3	SiO3 (II)
óxido nítrico (V)	N 2 O 5	nítrico	HNO3	NÃO 3 (I)
óxido de fósforo (V)	P2O5	fosfórico	H3PO4	PO 4 (III)

Sem entender e memorizar esta tabela, é difícil para os alunos do 8º ano compilar equações para as reações de óxidos de ácidos com álcalis.

Ao estudar a teoria da dissociação eletrolítica, no final do caderno anotamos esquemas e regras.

Regras para compilar equações iônicas:

1. Na forma de íons, escreva as fórmulas dos eletrólitos fortes que são solúveis em água.

2. Na forma molecular, escreva as fórmulas de substâncias simples, óxidos, eletrólitos fracos e todas as substâncias insolúveis.

3. As fórmulas de substâncias pouco solúveis no lado esquerdo da equação são escritas na forma iônica, à direita - na forma molecular.

Ao estudar química orgânica, escrevemos no dicionário tabelas resumindo para hidrocarbonetos, classes de substâncias contendo oxigênio e nitrogênio, esquemas para relações genéticas.

Quantidades físicas
Designação	Nome	Unidades	Fórmulas
	quantidade de substância	toupeira	= N / N A ; = m/M; V / V m (para gases)
N / D	constante de Avogadro	moléculas, átomos e outras partículas	NA = 6,02 10 23
N	número de partículas	moléculas, átomos e outras partículas	N = N A
M	massa molar	g/mol, kg/kmol	M = m/; / M/ = M r
m	peso	g, kg	m = M; m = V
Vm	volume molar de gás	l/mol, m3/kmol	Vm \u003d 22,4 l / mol \u003d 22,4 m 3 / kmol
V	volume	l, m 3	V = Vm (para gases);
	densidade	g/ml;	= m/V; M / V m (para gases)

Durante os 25 anos de ensino de química na escola, tive que trabalhar em diferentes programas e livros didáticos. Ao mesmo tempo, sempre foi surpreendente que praticamente nenhum livro ensinasse como resolver problemas. No início do estudo de química, para sistematizar e consolidar os conhecimentos no dicionário, os alunos e eu compilamos uma tabela “Quantidades físicas” com novas quantidades:

Ao ensinar os alunos a resolver problemas computacionais, dou grande importância aos algoritmos. Acredito que a prescrição estrita da sequência de ações permite que um aluno fraco compreenda a solução de problemas de um determinado tipo. Para alunos fortes, esta é uma oportunidade de alcançar o nível criativo de sua educação química e auto-educação, pois primeiro você precisa dominar com confiança um número relativamente pequeno de técnicas padrão. Com base nisso, será desenvolvida a capacidade de aplicá-los corretamente em diferentes estágios da solução de problemas mais complexos. Portanto, compilei algoritmos para resolver problemas computacionais para todos os tipos de problemas do curso escolar e para atividades extracurriculares.

Vou dar exemplos de alguns deles.

Algoritmo para resolução de problemas por equações químicas.

1. Escreva brevemente a condição do problema e faça uma equação química.

2. Acima das fórmulas da equação química, escreva os dados do problema, escreva o número de mols sob as fórmulas (determinado pelo coeficiente).

3. Encontre a quantidade de uma substância, cuja massa ou volume é dado na condição do problema, usando as fórmulas:

MILÍMETROS; \u003d V / V m (para gases V m \u003d 22,4 l / mol).

Escreva o número resultante acima da fórmula na equação.

4. Encontre a quantidade de uma substância cuja massa ou volume é desconhecido. Para fazer isso, raciocine de acordo com a equação: compare o número de moles de acordo com a condição com o número de moles de acordo com a equação. Proporção, se necessário.

5. Encontre a massa ou volume usando as fórmulas: m = M ; V = Vm.

Este algoritmo é a base que o aluno deve dominar para que no futuro possa resolver problemas usando equações com várias complicações.

Tarefas para excesso e deficiência.

Se na condição do problema as quantidades, massas ou volumes de duas substâncias reagentes são conhecidas ao mesmo tempo, então isso é um problema de excesso e deficiência.

Ao resolver:

1. É necessário encontrar as quantidades de duas substâncias reagentes de acordo com as fórmulas:

MILÍMETROS; = V/Vm.

2. Os números de mols resultantes estão inscritos acima da equação. Comparando-os com o número de moles de acordo com a equação, tire uma conclusão sobre qual substância é dada em deficiência.

3. Por deficiência, faça mais cálculos.

Tarefas para a parte do rendimento do produto da reação, praticamente obtido a partir do teoricamente possível.

De acordo com as equações da reação, os cálculos teóricos são realizados e os dados teóricos são encontrados para o produto da reação: theor. , m teor. ou Teor V. . Ao realizar reações no laboratório ou na indústria, ocorrem perdas, então os dados práticos obtidos são práticos. ,

sou prático ou V prático. é sempre menor do que os dados calculados teoricamente. A fração de rendimento é denotada pela letra (eta) e é calculada pelas fórmulas:

(este) = praticar. / teor. = m prático. / m teor. = V prático. / Teor V.

É expresso como uma fração de uma unidade ou como uma porcentagem. Existem três tipos de tarefas:

Se os dados para a substância inicial e a participação no rendimento do produto da reação forem conhecidos na condição do problema, você precisará encontrar a prática. , m prático ou V prático. produto da reação.

Ordem da solução:

1. Calcule de acordo com a equação, com base nos dados da substância original, encontre a teoria. , m teor. ou Teor V. produto da reação;

2. Encontre a massa ou volume do produto da reação, praticamente obtido, de acordo com as fórmulas:

sou prático = m teor. ; Pratica V. = Teor V. ; prático = teor. .

Se na condição do problema, os dados para a substância inicial e a prática forem conhecidos. , m prático ou V prático. do produto obtido, enquanto é necessário encontrar a parte do rendimento do produto da reação.

Ordem da solução:

1. Calcule de acordo com a equação, com base nos dados da substância inicial, encontre

Teor. , m teor. ou Teor V. produto da reação.

2. Encontre a parcela do rendimento do produto da reação usando as fórmulas:

Prakt. / teor. = m prático. / m teor. = V prático. /V teor.

Se na condição do problema forem conhecidos pratique. , m prático ou V prático. do produto de reação resultante e a parcela de seu rendimento, neste caso, você precisa encontrar dados para a substância inicial.

Ordem da solução:

1. Encontre o teor., m teor. ou Teor V. produto da reação de acordo com as fórmulas:

Teor. = prático / ; m teor. = m prático. / ; Teor V. = V prático. / .

2. Calcular de acordo com a equação, com base em theor. , m teor. ou Teor V. produto da reação e encontrar dados para o material de partida.

Obviamente, consideramos esses três tipos de problemas gradualmente, trabalhamos as habilidades de resolver cada um deles usando o exemplo de vários problemas.

Problemas com misturas e impurezas.

Uma substância pura é aquela que está mais na mistura, o resto são impurezas. Designações: a massa da mistura - m cm, a massa da substância pura - m q.v., a massa de impurezas - m aprox. , fração de massa de uma substância pura - h.v.

A fração de massa de uma substância pura é encontrada pela fórmula: h.v. = m q.v. / m ver, expressá-lo em frações de uma unidade ou como uma porcentagem. Distinguimos 2 tipos de tarefas.

Se na condição do problema a fração de massa de uma substância pura ou a fração de massa de impurezas é dada, então a massa da mistura é dada. A palavra "técnico" também significa a presença de uma mistura.

Ordem da solução:

1. Encontre a massa de uma substância pura usando a fórmula: m p.m. = q.v. eu vejo.

Se a fração de massa de impurezas for fornecida, primeiro você precisa encontrar a fração de massa de uma substância pura: = 1 - aprox.

2. Com base na massa de uma substância pura, faça mais cálculos de acordo com a equação.

Se a condição do problema fornecer a massa da mistura inicial e n, m ou V do produto da reação, você precisará encontrar a fração de massa da substância pura na mistura inicial ou a fração de massa de impurezas nela.

Ordem da solução:

1. Calcule de acordo com a equação, com base nos dados do produto da reação, e encontre n horas. e m h.v.

2. Encontre a fração de massa de uma substância pura em uma mistura usando a fórmula: q.v. = m q.v. / m ver e fração de massa de impurezas: aprox. = 1 - h.c.

A lei das relações volumétricas dos gases.

Os volumes de gases estão relacionados da mesma forma que suas quantidades de substâncias:

V 1 / V 2 = 1 / 2

Esta lei é utilizada na resolução de problemas por meio de equações nas quais o volume de um gás é dado e é necessário encontrar o volume de outro gás.

A fração volumétrica de gás na mistura.

Vg / Vcm, onde (phi) é a fração volumétrica do gás.

Vg é o volume de gás, Vcm é o volume da mistura de gases.

Se a fração de volume do gás e o volume da mistura são fornecidos na condição do problema, primeiro você precisa encontrar o volume do gás: Vg = Vcm.

O volume da mistura de gases é encontrado pela fórmula: Vcm \u003d Vg /.

O volume de ar gasto na queima de uma substância é encontrado através do volume de oxigênio encontrado pela equação:

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

Derivação de fórmulas de substâncias orgânicas por fórmulas gerais.

As substâncias orgânicas formam séries homólogas que possuem fórmulas comuns. Isso permite:

1. Expresse o peso molecular relativo em termos do número n.

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

2. Equacione M r expresso em termos de n ao verdadeiro M r e encontre n.

3. Componha equações de reação de forma geral e realize cálculos sobre elas.

Derivação de fórmulas de substâncias por produtos de combustão.

1. Analise a composição dos produtos de combustão e tire uma conclusão sobre a composição qualitativa da substância queimada: H 2 O -> H, CO 2 -> C, SO 2 -> S, P 2 O 5 -> P, Na 2 CO 3 -> Na, C.

A presença de oxigênio na substância requer verificação. Designe os índices na fórmula como x, y, z. Por exemplo, CxHyOz (?).

2. Encontre a quantidade de substâncias dos produtos de combustão usando as fórmulas:

n = m/M e n = V/Vm.

3. Encontre as quantidades de elementos contidos na substância queimada. Por exemplo:

n (C) \u003d n (CO 2), n (H) \u003d 2 ћ n (H 2 O), n (Na) \u003d 2 ћ n (Na 2 CO 3), n (C) \u003d n (Na2CO3) etc.

4. Se uma substância de composição desconhecida queimar, é imperativo verificar se ela continha oxigênio. Por exemplo, СxНyОz (?), m (O) \u003d m in-va - (m (C) + m (H)).

b) se a densidade relativa for conhecida: M 1 = D 2 M 2 , M = D H2 2, M = D O2 32,

M = D ar. 29, M = D N2 28, etc.

1 maneira: encontre a fórmula mais simples de uma substância (veja o algoritmo anterior) e a massa molar mais simples. Em seguida, compare a massa molar verdadeira com a mais simples e aumente os índices na fórmula pelo número de vezes necessário.

2 vias: encontre os índices usando a fórmula n = (e) Mr / Ar (e).

Se a fração de massa de um dos elementos for desconhecida, ela deve ser encontrada. Para fazer isso, subtraia a fração de massa de outro elemento de 100% ou da unidade.

Gradualmente, no curso de estudar química no dicionário de química, há um acúmulo de algoritmos para resolver problemas de diferentes tipos. E o aluno sempre sabe onde encontrar a fórmula certa ou a informação certa para resolver o problema.

Muitos alunos gostam de manter esse caderno, eles mesmos o complementam com vários materiais de referência.

Quanto às atividades extracurriculares, os alunos e eu também iniciamos um caderno separado para escrever algoritmos para resolver problemas que vão além do escopo do currículo escolar. No mesmo caderno, para cada tipo de tarefa, anotamos 1-2 exemplos, eles resolvem o restante das tarefas em outro caderno. E, se você pensar bem, entre as milhares de tarefas diferentes que ocorrem no exame de química em todas as universidades, você pode selecionar tarefas de 25 a 30 tipos diferentes. Claro, existem muitas variações entre eles.

No desenvolvimento de algoritmos para resolver problemas em classes opcionais, A.A. Kushnarev. (Aprender a resolver problemas em química, - M., Escola - imprensa, 1996).

A capacidade de resolver problemas em química é o principal critério para a assimilação criativa do assunto. É através da resolução de problemas de vários níveis de complexidade que um curso de química pode ser efetivamente dominado.

Se um aluno tem uma idéia clara de todos os tipos possíveis de problemas, resolveu um grande número de problemas de cada tipo, ele é capaz de lidar com a aprovação no exame de química na forma do Exame Estadual Unificado e entrar nas universidades .

Palavras-chave abstratas: Elementos químicos, signos de elementos químicos.

Em química, o conceito é muito importante. "Elemento químico"(A palavra "elemento" em grego significa "componente"). Para entender sua essência, lembre-se de como as misturas e os compostos químicos diferem.

Por exemplo, ferro e enxofre mantêm suas propriedades na mistura. Portanto, pode-se argumentar que uma mistura de pó de ferro com pó de enxofre consiste em duas substâncias simples - ferro e enxofre. Como o composto químico sulfeto de ferro é formado a partir de substâncias simples - ferro e enxofre, gostaria de argumentar que o sulfeto de ferro também consiste em ferro e enxofre. Mas, tendo nos familiarizado com as propriedades do sulfeto de ferro, entendemos que isso não pode ser discutido. Este, formado como resultado da interação química, possui propriedades completamente diferentes das substâncias originais. Porque a composição de substâncias complexas não inclui substâncias simples, mas átomos de um certo tipo.

UM ELEMENTO QUÍMICO é um certo tipo de átomo.

Assim, por exemplo, todos os átomos de oxigênio, independentemente de serem parte de moléculas de oxigênio ou moléculas de água, são o elemento químico oxigênio. Todos os átomos de hidrogênio, ferro, enxofre são, respectivamente, os elementos químicos hidrogênio, ferro, enxofre, etc.

Atualmente, são conhecidos 118 tipos diferentes de átomos, ou seja, 118 elementos químicos. A partir dos átomos desse número relativamente pequeno de elementos, uma enorme variedade de substâncias é formada. (O conceito de "elemento químico" será esclarecido e ampliado em notas futuras).

Usando o conceito de "elemento químico", podemos esclarecer as definições: SIMPLES são substâncias que consistem em átomos de um elemento químico. COMPLEXOS são substâncias que consistem em átomos de diferentes elementos químicos.

É preciso distinguir os conceitos "substância simples" e "Elemento químico" , embora seus nomes sejam na maioria dos casos os mesmos. Portanto, toda vez que encontramos as palavras "oxigênio", "hidrogênio", "ferro", "enxofre", etc., precisamos entender do que estamos falando - uma substância simples ou um elemento químico. Se, por exemplo, eles dizem: “Os peixes respiram oxigênio dissolvido na água”, “O ferro é um metal que é atraído por um ímã”, isso significa que estamos falando de substâncias simples - oxigênio e ferro. Se eles dizem que o oxigênio ou o ferro fazem parte de uma substância, significam oxigênio e ferro como elementos químicos.

Os elementos químicos e as substâncias simples que eles formam podem ser divididos em dois grandes grupos: metais e não metais. Exemplos de metais são ferro, alumínio, cobre, ouro, prata, etc. Os metais são plásticos, têm um brilho metálico e conduzem bem a corrente elétrica. Exemplos de não-metais são enxofre, fósforo, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, etc. As propriedades dos não-metais são variadas.

Sinais de elementos químicos

Cada elemento químico tem seu próprio nome. Para uma designação simplificada de elementos químicos, use simbolismo químico. Um elemento químico é denotado pela inicial ou inicial e uma das letras subsequentes do nome latino desse elemento. Então, hidrogênio (lat. hidrogênio - hidrogênio) é denotado pela letra H, mercúrio (lat. hydrargyrum - hydrargyrum) - em letras hg etc. O químico sueco J. J. Berzelius propôs o simbolismo químico moderno em 1814

As abreviaturas para elementos químicos são sinais(ou personagens) elementos químicos. O símbolo químico (sinal químico) denota um átomo de um determinado elemento químico .

sinais químicos

SINAIS QUÍMICOS (símbolos químicos) designações de letras de elementos químicos. Eles consistem na primeira ou na primeira e uma das seguintes letras do nome latino do elemento, por exemplo, carbono - C (Carboneum), cálcio - Ca (Cálcio), cádmio - Cd (Cádmio). Para designar nuclídeos, seus sinais químicos recebem um número de massa no canto superior esquerdo e, às vezes, um número atômico no canto inferior esquerdo, por exemplo. Sinais químicos são usados ​​para escrever fórmulas químicas.

Sinais químicos

símbolos químicos, designações de letras abreviadas de elementos químicos. Moderno Z. x. (ver tabela) consistem na primeira letra ou na primeira e uma das seguintes letras do nome latino dos elementos. Em fórmulas químicas e equações químicas, cada Z. x. expressa, além do nome do elemento, a massa relativa igual à sua massa atômica. Para designar isóbaros e isótopos ao seu Z. x. um número de massa é atribuído de cima para a esquerda (às vezes para a direita); O número atômico está escrito no canto inferior esquerdo. Se eles querem designar não um átomo neutro, mas um íon, então eles colocam a carga do íon no canto superior direito. No canto inferior direito, o número de átomos de um determinado elemento em uma molécula é indicado. Exemplos: ═≈ íon isótopo de cloro de carga única (número atômico 17, número de massa 35); ═≈ molécula diatômica do mesmo isótopo. As isóbaras de argônio e cálcio são denotadas por ═u, respectivamente. Dado na tabela Z. x. são internacionais, mas junto com eles, em alguns países, são comumente usados ​​sinais derivados de nomes nacionais de elementos. Por exemplo, na França, em vez de Z. x. nitrogênio N, berílio Be e tungstênio W são aceitos Az (Azote), Gl (Glucinium) e Tu (Tungstène). Nos Estados Unidos, Cb (Columbium) é frequentemente usado em vez de Nb para nióbio. Os nomes e sinais de elementos com números atômicos 102 e 103 (“nobelium” e “lawrencium”) não são geralmente aceitos. Referência histórica. Os químicos do mundo antigo e da Idade Média usavam imagens simbólicas, abreviações de letras, bem como combinações de ambas para designar substâncias, operações químicas e dispositivos. arroz. ). Os sete metais da antiguidade eram representados como signos astronômicos dos sete corpos celestes: o Sol (ouro), a Lua (prata), Júpiter (estanho), Vênus (cobre), Saturno (chumbo), Mercúrio (mercúrio), Marte ( ferro). Os metais descobertos nos séculos XV-XVIII - bismuto, zinco, cobalto - eram indicados pelas primeiras letras de seus nomes. O signo de aguardente de vinho (lat. spiritus vini) é composto pelas letras S e V. Os signos de vodka forte (lat. aqua fortis, ácido nítrico) e vodka dourada (lat. aqua regis, aqua regia, uma mistura de ácidos clorídrico e nítrico) são compostos pelo sinal de água Ñ ​​e letras maiúsculas F, respectivamente R. O sinal de vidro (latim vitrum) é formado por duas letras V ≈ retas e invertidas. Tenta simplificar o antigo Z. x. perdurou até o final do século XVIII. No início do século XIX O químico inglês J. Dalton propôs que os átomos dos elementos químicos fossem designados por círculos, dentro dos quais eram colocados pontos, traços, letras iniciais dos nomes ingleses dos metais, etc. Dalton recebeu alguma distribuição na Grã-Bretanha e na Europa Ocidental, mas logo foi substituído por Z. x. puramente alfabético, que o químico sueco I. Ya. Berzelius propôs em 1814. Os princípios que ele expressou para compilar Z. x. mantiveram sua força até os dias atuais; eles são declarados no início do artigo. Na Rússia, a primeira mensagem impressa sobre Z. x. Berzelius foi feito em 1824 pelo médico de Moscou I. Ya. Zatsepin. Signos, nomes, números atômicos e massas atômicas de elementos químicos Signo* Nome latino Nome russo Número atômico Massa atômica** Signo* Nome latino Nome russo Número atômico Massa atômica** Ac Actinium Actinium 89 [ 227] Mg Mgnesiom Magnesium 12 24.305 Ag Argentum Prata 47 107.8680 Mn Manganum manganês 25 54.9380 alumínio alumum em Al Neodímio 60 144.24 AU AURUM GOLD 79 196.9665 NEONUM NE NEONUM 10 20.179 B BORUM BORON 5 10.810 NI NICCOLUM 58, 2 71 BA BARYUM BARIUM 56 137.34 (NO) (Nobelium) 102 BEIUTUIUM BIOUMUIUM 4.0.0.0.0 (NO) (NO) 102 102 BEIUTUIUM BERYLIUMIUMIOM 9.0.0.01111113111. 208,9804 O Oxigênio Oxigênio 8 15,9994 Bk Berquélio Berquélio 97 Os Ósmio Ósmio 76 190,2 Br Bromo Bromo 35 79,904 P Fosfo Orus fósforo 15 30.97376 C carbono carboneum 6 12.011 PA Protactínio Protactinium 91 231.0359 CAcium cálcio 20 40.08 Pb Plumbum chumbo 82 207.2 cd cadmio 48 cadmio 48 112.40 Pd Palladium paládio 46 Cr. Chlorum Chlorine 17 35.453 Pr Praseodymium Praseodymium 59 140.9077 Cm Curium Curium 96 Pt Platinum Platinum 78 195.09 Co Cobaltum Cobalt 24 Plutonium Cr Plutonium Chromium Chromium 24 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 Re Rhenium Rhenium 75 186.2 Dy Dysprosium Dysprosium 66 162.50 Rh5 Rhodium102 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 Ferro Ferro 26 55,847 Sc Escândio Escândio 21 44,9559 Fm Férmio Férmio 1 00 Se Selênio Selênio 34 78,96 Fr Frâncio Frâncio 87 Si Silício Silício 14 28,086 Ga Gálio Gálio 31 69,72 Sm Samário Samário 62 150,4 Gd Gadolínio Gadolínio 64 157,25 Sn Estano Estanho 50 118,69 Ge Germânio Germânio 32 762 .59 Hídrônio Estrôncio Estanho 50 118,69 Ge Germânio Germânio 32 762 . 1 1.0079 TA TANTALUM TANTALUM 73 180.949 HELIUM HELIUM 2 4.00260 TB TERBIUM TERBIUM 65 158.9254 HF HAFNIUM HAFNIUM 72 178.49 TC technetium 90 43 298 Hidrargyrum 80.5.5.5.5. 53 126.9045 Ti titânio Titânio 22 47,90 em índio 49 114.82 TLIUM TALTALIUM 81 204.37 Iridium iridium 77 192.22 tm thulium thulium 69 168.9342 kalium potássio 19 39.098 Urânio Urânio 69 168.9342 kalium potássio 19 39.098 Urânio 183,85 La Lantânio Lantânio 57 138,9055 Xe Xenônio Xenônio 54 131,30 Li Lítio Lítio 3 6,941 Y Ítrio Ítrio 39 88,9059 (Lr) (Lawrencium) 103 Yb Ytterbium Itterbium 70 173,04 Lu Lutetium Lutetium 71 174,97 Zn Zincum Zinc 30 65,38 Md Mendelevium Mendelevium 101 Zr Zircônio Zircônio 20 91,22 * e entre parênteses são dados sinais e nomes de elementos com números atômicos incomuns 103 . ** As massas atômicas são dadas na escala de carbono (a massa atômica do isótopo de carbono 12C é exatamente 12) e correspondem à tabela internacional 197

Os números de massa dos isótopos de elementos radioativos de vida mais longa são dados entre colchetes.

Lit.: Lomonosov M.V., Poln. col. soch., Vol. 2, M. ≈ L., 1951, p. 706≈709; Dzhua M., História da Química, trad. de Italiano., M., 1966; Crosland M. P., Estudos históricos na linguagem da química, L., 196

A química, como qualquer ciência, requer precisão. O sistema de representação de dados nesta área do conhecimento vem sendo desenvolvido há séculos, e o padrão atual é uma estrutura otimizada que contém todas as informações necessárias para um posterior trabalho teórico com cada elemento específico.

Ao escrever fórmulas e equações, é extremamente inconveniente usar números inteiros, e hoje uma ou duas letras são usadas para esse fim - os símbolos químicos dos elementos.

História

No mundo antigo, assim como na Idade Média, os cientistas usavam imagens simbólicas para denotar vários elementos, mas esses sinais não eram padronizados. Não foi até o século 13 que foram feitas tentativas de sistematizar os símbolos de substâncias e elementos e, a partir do século 15, os metais recém-descobertos começaram a ser designados pelas primeiras letras de seus nomes. Uma estratégia de nomenclatura semelhante é usada em química até hoje.

O estado atual do sistema de nomenclatura

Até à data, são conhecidos mais de cento e vinte elementos químicos, alguns dos quais são extremamente problemáticos de encontrar na natureza. Não é de surpreender que, mesmo em meados do século 19, a ciência soubesse da existência de apenas 63 deles, e não havia um único sistema de nomenclatura nem um sistema integral de apresentação de dados químicos.

O último problema foi resolvido na segunda metade do mesmo século pelo cientista russo D. I. Mendeleev, contando com as tentativas malsucedidas de seus antecessores. O processo de nomenclatura continua até hoje - existem vários elementos com números a partir de 119 e acima, convencionalmente indicados na tabela pela abreviação latina de seu número de série. A pronúncia dos símbolos dos elementos químicos desta categoria é realizada de acordo com as regras latinas para leitura de numerais: 119 - ununenny (lit. "cento e dezenove"), 120 - unbinilium ("cento e vinte") e assim sobre.

A maioria dos elementos tem nomes próprios, derivados de raízes latinas, gregas, árabes, alemãs, em alguns casos refletindo as características objetivas das substâncias, e em outros atuando como símbolos imotivados.

Etimologia de alguns elementos

Como mencionado acima, alguns nomes e símbolos de elementos químicos são baseados em sinais objetivamente observáveis.

O nome do fósforo, que brilha no escuro, vem da frase grega "trazer luz". Quando traduzido para o russo, são encontrados muitos nomes "falantes": cloro - "esverdeado", bromo - "mau cheiro", rubídio - "vermelho escuro", índio - "cor índigo". Como os símbolos químicos dos elementos são dados em letras latinas, a conexão direta do nome com a substância para um falante de russo geralmente passa despercebida.

Há também associações de nomenclatura mais sutis. Assim, o nome de selênio vem da palavra grega que significa "Lua". Isso aconteceu porque na natureza esse elemento é um satélite do telúrio, cujo nome no mesmo grego significa "Terra".



O nióbio é nomeado de forma semelhante. Segundo a mitologia grega, Niobe é filha de Tântalo. O elemento químico tântalo foi descoberto anteriormente e é semelhante em suas propriedades ao nióbio - assim, a conexão lógica "pai-filha" foi projetada na "relação" dos elementos químicos.

Além disso, o tântalo recebeu seu nome em homenagem ao famoso personagem mitológico não por acaso. O fato é que a obtenção desse elemento em sua forma pura foi repleta de grandes dificuldades, devido às quais os cientistas se voltaram para a unidade fraseológica “farinha de tântalo”.

Outro fato histórico curioso é que o nome de platina se traduz literalmente como “prata”, ou seja, algo semelhante, mas não tão valioso quanto a prata. A razão é que este metal derrete muito mais difícil que a prata e, portanto, por muito tempo não foi usado e não tinha valor particular.

Princípio geral dos elementos de nomenclatura

Ao olhar para a tabela periódica, a primeira coisa que chama a atenção são os nomes e símbolos dos elementos químicos. É sempre uma ou duas letras latinas, sendo a primeira maiúscula. A escolha das letras se deve ao nome latino do elemento. Apesar do fato de que as raízes das palavras vêm do grego antigo, do latim e de outras línguas, de acordo com o padrão de nomenclatura, as terminações latinas são adicionadas a elas.

É interessante que a maioria dos símbolos seja intuitivamente compreensível para um falante nativo de russo: um aluno se lembra facilmente de alumínio, zinco, cálcio ou magnésio desde a primeira vez. A situação é mais complicada com os nomes que diferem nas versões russa e latina. O aluno pode não lembrar imediatamente que o silício é o silício e o mercúrio é o hidrargiro. No entanto, você terá que lembrar disso - a representação gráfica de cada elemento é focada no nome latino da substância, que aparecerá em fórmulas químicas e reações como Si e Hg, respectivamente.



Para lembrar tais nomes, é útil que os alunos realizem exercícios como: "Faça uma correspondência entre o símbolo de um elemento químico e seu nome".

Outras formas de nomear

Os nomes de alguns elementos originaram-se da língua árabe e foram "estilizados" em latim. Por exemplo, o sódio leva o nome de uma raiz que significa "substância borbulhante". As raízes árabes também podem ser atribuídas aos nomes de potássio e zircônio.



A língua alemã também teve sua influência. Dele vêm os nomes de elementos como manganês, cobalto, níquel, zinco, tungstênio. A conexão lógica nem sempre é óbvia: por exemplo, níquel é uma abreviação da palavra que significa "diabo de cobre".

Em casos raros, os nomes foram traduzidos para o russo na forma de papel vegetal: hidrogênio (literalmente "dar à luz a água") transformado em hidrogênio e carbono em carbono.

Nomes e topônimos

Mais de uma dúzia de elementos são nomeados após vários cientistas, incluindo Albert Einstein, Dmitri Mendeleev, Enrico Fermi, Ernest Rutherford, Niels Bohr, Marie Curie e outros.

Alguns nomes vêm de outros nomes próprios: nomes de cidades, estados, países. Por exemplo: moscovium, dubnium, európio, tennessine. Nem todos os topônimos parecerão familiares para um falante nativo da língua russa: é improvável que uma pessoa sem treinamento cultural reconheça o nome próprio do Japão na palavra nihonium - Nihon (literalmente: a Terra do Sol Nascente) e em hafnia - a versão latina de Copenhague. Descobrir até mesmo o nome do seu país natal na palavra rutênio não é uma tarefa fácil. No entanto, a Rússia em latim é chamada Rutênia, e é em sua homenagem que o 44º elemento químico é nomeado.



Os nomes dos corpos cósmicos também aparecem na tabela periódica: os planetas Urano, Netuno, Plutão, Ceres.Além dos nomes dos personagens da mitologia grega antiga (Tântalo, Nióbio), existem também os escandinavos: tório, vanádio.

Tabela periódica

Na tabela periódica que conhecemos hoje, com o nome de Dmitry Ivanovich Mendeleev, os elementos são apresentados em séries e períodos. Em cada célula, um elemento químico é indicado por um símbolo químico, ao lado do qual são apresentados outros dados: seu nome completo, número de série, distribuição de elétrons nas camadas, massa atômica relativa. Cada célula tem sua própria cor, que depende se o elemento s-, p-, d- ou f- está destacado.

Princípios de gravação

Ao escrever isótopos e isóbaros, um número de massa é colocado no canto superior esquerdo do símbolo do elemento - o número total de prótons e nêutrons no núcleo. Neste caso, o número atômico é colocado no canto inferior esquerdo, que é o número de prótons.



A carga do íon está escrita no canto superior direito e o número de átomos está indicado no mesmo lado abaixo. Os símbolos dos elementos químicos sempre começam com letra maiúscula.

Opções de ortografia nacionais

A região da Ásia-Pacífico tem suas próprias grafias dos símbolos dos elementos químicos, com base em métodos de escrita locais. O sistema de notação chinês usa sinais radicais seguidos de caracteres em seu significado fonético. Símbolos de metais são precedidos pelo sinal "metal" ou "ouro", gases - pelo radical "vapor", não-metais - pelo hieróglifo "pedra".

Nos países europeus, também existem situações em que os sinais dos elementos durante a gravação diferem dos registrados nas tabelas internacionais. Por exemplo, na França, nitrogênio, tungstênio e berílio têm seus próprios nomes no idioma nacional e são indicados pelos símbolos correspondentes.

Finalmente

Estudar na escola ou mesmo em uma instituição de ensino superior, não é necessário memorizar o conteúdo de toda a tabela periódica. Na memória, você deve manter os símbolos químicos dos elementos que são mais frequentemente encontrados em fórmulas e equações, e olhar os pouco usados ​​de vez em quando na Internet ou em um livro didático.



No entanto, para evitar erros e confusão, é necessário saber como os dados estão estruturados na tabela, em qual fonte encontrar os dados necessários e lembrar claramente quais nomes de elementos diferem nas versões russa e latina. Caso contrário, você pode acidentalmente confundir Mg com manganês e N com sódio.

Para obter prática no estágio inicial, faça os exercícios. Por exemplo, especifique os símbolos de elementos químicos para uma sequência de nomes selecionada aleatoriamente da tabela periódica. À medida que você ganha experiência, tudo vai se encaixando e a questão de lembrar essa informação básica desaparecerá por si só.

Dicionário Ushakov

Química

chi mia, química, pl. Não, fêmea (grego química). A ciência da composição, estrutura, mudanças e transformações, bem como a formação de novas substâncias simples e complexas. A química, diz Engels, pode ser chamada de ciência das mudanças qualitativas nos corpos que ocorrem sob a influência de mudanças na composição quantitativa. Química orgânica. Química Inorgânica. Química Aplicada. Química teórica. Curso de Química.

| o que. propriedades químicas de algo científico). Química do petróleo.

dicionário enciclopédico

Química

(talvez do grego. Chemia - Chemia, um dos nomes mais antigos para o Egito), ciência que estuda a transformação das substâncias, acompanhada de uma mudança em sua composição e (ou) estrutura. Processos químicos (obtenção de metais a partir de minérios, tingimento de tecidos, confecção de couros, etc.) foram utilizados pela humanidade já nos primórdios de sua vida cultural. Nos 3-4 séculos. nasceu a alquimia, cuja tarefa era transformar metais básicos em nobres. Desde o Renascimento, a pesquisa química tem sido cada vez mais utilizada para fins práticos (metalurgia, fabricação de vidro, cerâmica, tintas); havia também uma direção médica especial de alquimia - iatroquímica. No 2º andar. século 17 R. Boyle deu a primeira definição científica do conceito "Elemento químico". O período de transformação da química em uma verdadeira ciência terminou no 2º semestre. Século XVIII, quando a lei da conservação da massa em reações químicas foi formulada (ver também M. V. Lomonosov, A. Lavoisier). No início. século 19 J. Dalton lançou as bases da atomística química, A. Avogardo introduziu o conceito "molécula". Esses conceitos atômicos e moleculares foram estabelecidos apenas na década de 1960. século 19 Ao mesmo tempo, A. M. Butlerov criou a teoria da estrutura dos compostos químicos, e D. I. Mendeleev descobriu a lei periódica (ver Sistema periódico de elementos de Mendeleev). De contra. 19 - implorar. século 20 a área mais importante da química foi o estudo das leis dos processos químicos. Na química moderna, suas áreas individuais - química inorgânica, química orgânica, química física, química analítica, química de polímeros - tornaram-se ciências amplamente independentes. Na junção da química com outras áreas do conhecimento, por exemplo, surgiram a bioquímica, a agroquímica e a geoquímica. Tais ciências técnicas como tecnologia química e metalurgia são baseadas nas leis da química.

Dicionário de Ozhegov

X E MIA, e, e.

1. A ciência da composição, estrutura, propriedades das substâncias e suas transformações. x inorgânico. X orgânico. Físico x. (baseado em princípios gerais da física).

2. o que. A própria composição, as propriedades das substâncias e suas transformações. H. carboidratos. H. óleo.

3. coletado produtos químicos. Família x.

4. Uma forma de influenciar alguém. com a ajuda de produtos químicos (coloquial). Faça química (perm usando tais meios). Faça um curso de química (ou seja, um curso de tratamento com tais agentes, quimioterapia). Desembarques tratados com química (produtos químicos).

| adj. químico, ai, ai.

Dicionário de Efremova

Química

1. e.
   1. :
      1. Uma disciplina científica que estuda as substâncias, sua composição, estrutura, propriedades e transformações mútuas.
      2. Uma disciplina acadêmica contendo os fundamentos teóricos desta ciência.
      3. desdobrar Um livro que define o conteúdo de um determinado assunto acadêmico.
   2. A aplicação prática desta ciência e suas leis na produção, indústria, etc.
   3. A composição qualitativa de smth.
   4. desdobrar Preparações, produtos químicos, soluções, etc. utilizados na produção e na vida cotidiana.
   5. desdobrar Produtos alimentares que quase não contêm ingredientes naturais.
   6. trans. desdobrar Perm.

Enciclopédia de Brockhaus e Efron

Química

O significado original e a origem desta palavra são desconhecidos; é possível que seja simplesmente um nome antigo para o norte do Egito, e então Chemi science significa ciência egípcia; mas como Chemi, além do Egito, também denotava preto, e μελάνοσις (escurecimento) era considerado uma operação inevitável nas transformações dos metais, pode ser que τέχνη τής χημείας - Olympiodorus, seja a arte de preparar essa substância enegrecida (cf. H. Kopp, "Geschichte der Chemie", II, 1844, 4-6, e M. Berthelot, "Introduction a l" é tude de la chimie des anciens et du moyen вge", 1889). "Da maioria das outras ciências X. em seu desenvolvimento se distingue pelo fato de que seu objetivo foi entendido de maneira diferente em diferentes momentos ... quer dizer, na história de X. isso não é observado. Esta ciência está mudando não apenas a escolha de meios auxiliares e aplicações, mas também toda a tarefa e as condições para sua existência (cf. Alquimia, Iatroquímicos, Flogisto) ... Atualmente, - continua G. Kopp (" Geschichte der Chemie", I , 1843, 5), a tarefa de X., tomada isoladamente (an und f ür sich), é a decomposição de compostos em suas partes constituintes e a formação de compostos novamente a partir das partes constituintes [ Essa definição remonta a meados do século XVII, quando Lemery, em seu Cours de Chymie, diz que "La Chymie est un art, qui enseigne a sé parer les differentessubstances qui se reconntrent dans un mixte" (Corr. "Geschich ." II, 8), um aço adicionado a isso "e a arte de re-misturar as partes constituintes" (Corr, l.c.). O conceito das partes constituintes das misturas mudou; o contemporâneo já foi esboçado por Boyle, mas foi geralmente aceito apenas depois de Lavoisier (ver Lavoisier e Phlogiston).]. A tarefa, portanto, é conhecer a composição de todos os corpos e precisamente como eles são formados e como podem ser formados. do mundo são compostas, suas transformações e os fenômenos que acompanham tais transformações." De acordo com Ostwald (W. Ostwald, "Grundlinien der anorg. Ch.", 1900, 1), "essas transformações podem ser divididas em duas grandes, não exatamente grupos estritamente isolados. Às vezes, as transformações dizem respeito a apenas uma ou algumas relações e propriedades do corpo que está sendo estudado; às vezes são tais que o corpo em estudo desaparece como tal, e surgem em seu lugar novos corpos com novas propriedades. Os fenômenos do primeiro tipo estão incluídos no campo da física, o segundo - no campo de X.", e, como exemplo, Ostwald considera a proporção de enxofre para choques mecânicos (a posição relativa do corpo muda, mas não não mudam: cor, peso, etc., as chamadas propriedades físicas), ao aquecimento fraco (eles mudam - temperatura, gravidade específica e volume, pressão de vapor, outras (?) propriedades permanecem inalteradas), à eletrificação e descobre que fenômenos desse tipo devem ser considerados físicos. Mas "se você colocar (l. s., 2) um pedaço de enxofre em contato com o fogo, ele pega fogo e queima com uma chama azul. Ao mesmo tempo, sente-se o conhecido cheiro de enxofre queimado e, depois de algum tempo de combustão, o enxofre, como tal, desaparece: queimou. Nesse processo, não apenas as propriedades individuais do enxofre mudam, mas... em vez dele, outra coisa se formou; podemos julgar isso pelo cheiro que apareceu simultaneamente com o início do fenômeno, mas não era perceptível antes. Nesse caso, o enxofre participou do processo químico... A ciência de X. tem a tarefa de estabelecer as leis de todas essas transformações. "Em outros livros didáticos, as transformações físicas são definidas como aquelas em que as propriedades da matéria permanecem inalteradas, enquanto restaura seu estado original; durante o processo é impossível, além disso, dividir uma dada parte homogênea de um sistema em transformação em partes heterogêneas por qualquer meio mecânico, pelo menos se partirmos de um corpo fisicamente homogêneo; processos físicos, porque quando o temperatura inicial (e pressão) é restaurada, o gelo acaba por estar na mesma quantidade com todas as propriedades físicas inerentes a ele sob determinadas condições, e embora à temperatura de fusão do gelo possamos ter a substância da água simultaneamente em três estados - sólido (gelo), líquido (água) e gasoso (vapor) e podemos separá-los mecanicamente (o gelo pode ser, por exemplo, , filtro de água líquida), mas nem gelo, nem água, nem vapor podem ser divididos em substâncias fisicamente heterogêneas por qualquer método mecânico conhecido por nós. Se, no entanto, o gelo for evaporado e o vapor resultante for aquecido a uma temperatura de 1500 ° - 2000 °, então por um processo mecânico (usando difusão, consulte Dissociação) é possível isolar da massa de vapor superaquecido um gás que difere deles em propriedades (uma mistura de hidrogênio e oxigênio). Ao resfriar, apenas a água se transformará em gelo, e o corpo gasoso, coletado separadamente e resfriado rapidamente, manterá sua natureza gasosa; será, portanto, um exemplo da transformação química do gelo. Apesar do fato de que é fácil encontrar muitos outros exemplos em livros didáticos, e apesar do fato de que a divisão das transformações da matéria em físicas e químicas tenha sido consagrada pelo tempo, é sem dúvida acentuadamente unilateral e, portanto, incorreta. Ostwald está errado, mesmo porque em seu exemplo ele compara transformações completamente incomparáveis. As mudanças nas propriedades do enxofre que ocorrem nele quando sua "energia de posição" é alterada podem ser deixadas de lado; teoricamente eles são necessários, mas em todo caso são tão insignificantes que são evasivos não apenas com a ajuda de nossos sentidos, mas também com a ajuda dos sentidos refinados pelos instrumentos modernos mais sensíveis. Quando aquecemos fracamente o enxofre, estamos lidando com os seguintes fenômenos. O sistema em estudo, que Ostwald chama de enxofre, deve ser considerado composto de dois termos independentes (veja a Regra das Fases): de enxofre e oxigênio atmosférico [o nitrogênio e todos os outros constituintes gasosos dele têm uma parte muito insignificante na transformação, exceto talvez umidade - ver Fenômenos de contato - e, portanto, sua presença pode ser ignorada]; é nessas condições de temperatura (super-resfriado), quando, por resistências passivas, a interação entre esses corpos é quase impossível, ou, se ocorrer, então a uma velocidade tão insignificante, próxima de zero, que somos completamente incapazes de pega isso. Podemos, portanto, considerar todo o sistema no agregado como estando em um estado de falso equilíbrio (faux equilibre) de Duhem, de outra forma instável (cf. A. Gorbov, "Lei das Fases", no "Anuário Físico-Matemático" , II), capaz de com uma pequena alteração das condições de equilíbrio para transformação completa; enxofre, considerado separadamente, ou seja - desprezando sua reação infinitamente lenta com o oxigênio, podemos considerar um sistema monovariante de um termo (enxofre sólido + vapor na presença de dois fatores de equilíbrio externos: temperatura e pressão), e sabe-se que as leis às quais tal sistema está sujeito (veja a Regra das Fases, l.c.) não são diferentes das leis às quais qualquer sistema monovariante com qualquer número de termos independentes está sujeito, o sistema de combinação de CaO + CO 2 (ou dissociação de CaCO 3), por exemplo. ; em um sentido mecânico, o enxofre sólido com seus vapores formam um sistema indiferentemente estável. Mas vamos aquecer o enxofre + oxigênio até 500° aproximadamente; imediatamente, sua interação começa ao longo da superfície de contato, acompanhada pelo aparecimento de luz e calor (o sistema foi super-resfriado): o enxofre, como se costuma dizer, queima, mas o oxigênio queima igualmente, encontrando o vapor de enxofre; para ambos os termos, a medida de estabilidade em contato mútuo foi superada pelo aquecimento, e o sistema tornou-se instável, e é óbvio que é ilegal reunir o estado indiferentemente estável do enxofre com o estado instável dele próprio + oxigênio; e enquanto o enxofre permaneceu em um estado indiferentemente estável, então, repetimos mais uma vez, as mudanças físicas em suas propriedades obedeceram à mesma lei da transformação "química" no sistema CaO + CO 2 . Com uma mudança muito pequena, o que foi dito também se aplica ao sistema de aquecimento: gelo, água líquida e seus vapores. Desde que o gelo e a água líquida sejam aquecidos sozinhos, até então, para um determinado volume do sistema, é possível (em toda uma gama de temperaturas e pressões) a coexistência de duas fases: gelo + vapor, gelo + água líquida , água líquida + vapor; todos esses sistemas são monovariantes e, como tal, não diferem de forma alguma do giz dissociante, do tricloreto de iodo formado (dissociando) (veja a Regra das Fases, l.c.), ou seja, de sistemas para os quais geralmente se supõe que ocorre em transformações deles não são de natureza física, mas química. Mas superaquecemos o vapor de água por meio de uma técnica especial (difusão) [Desta forma, um novo fator é introduzido nas condições de equilíbrio do sistema, a saber, a tensão capilar, e é muito possível que isso mude a natureza do equilíbrio (cf. a nota a seguir).] conseguimos separar parte de tal sistema, e nós presumimos que a massa de vapor restante, não separada, difere em propriedades físicas da parte separada, que só difere do vapor comum em um conteúdo de energia diferente e mais alto; mas, obviamente, isso é apenas uma suposição, embora talvez a mais simples e provável; quanto à "mistura explosiva" super-resfriada, ela não pode ser comparada com água, pois tal comparação seria tão infeliz quanto comparar água super-resfriada com gelo de mesma temperatura; um sistema (água super-resfriada) é instável, com resistências passivas (de acordo com Gibbs), o outro é indiferentemente estável, pelo menos na presença de dois fatores de equilíbrio externos: temperatura e pressão [Vamos arranjar uma bateria de gás Grove de hidrogênio, oxigênio e água, ou seja, introduziremos vários fatores de equilíbrio adicionais nele, e ele se tornará equilíbrio, e suas transformações serão reversíveis mesmo em temperatura normal.]. Resumindo o exposto, chegamos à conclusão de que as definições usuais de X são um tanto restritas, e a mais geral é: X é uma ciência exata da história natural que estuda as leis das mudanças no estado da matéria [Isso não não prejulgue a questão da unidade ou complexidade deste assunto.] ; classifica-os em torno de compostos "químicos", e estes últimos - em torno de variedades especiais e estáveis ​​de matéria, chamadas "elementos" (para o significado das expressões "composto químico" e "elemento" - veja abaixo a lei da constância da composição) . É possível, neste estudo, chamar de físicas as mudanças reversíveis no estado da matéria e distingui-las daquelas transformações “químicas” que, em nossas condições, são irreversíveis e procedem unilateralmente, mas devemos lembrar que até recentemente e entre essas transformações, uma parte é reconhecida como física, como, por exemplo, a transição de líquidos super-resfriados para um estado sólido, a cristalização de soluções supersaturadas [Se tais soluções forem consideradas não do ponto de vista da concentração de termos independentes , mas do ponto de vista da influência da temperatura sobre eles, como fator de equilíbrio externo, então eles também devem ser reconhecidos como sistemas super-resfriados.], embora não sejam nada, não diferem dos fenômenos "químicos", que são: o explosão de peróxido de hidrogênio líquido, ozônio líquido, uma mistura explosiva (hidrogênio com oxigênio, cloro com hidrogênio [Observações mostraram que a mistura de oxigênio com hidrogênio também é afetada pela luz, o que acelera a transformação.]), etc. do ponto de vista acima, fica claro que as informações geralmente relatadas em química são unilaterais e esboçados, e que a eles devem ser anexados numerosos dados, geralmente incluídos em cursos de física, cursos de cristalografia, etc. etc., e que só recentemente entrou nos manuais dos chamados. química Física. A evolução planejada começou relativamente recentemente, e é impossível prever o volume de X. mesmo em um futuro próximo, mas até certo ponto Mach está certo quando diz que "muitas relações entre a física e X. foram descobertas em tempos recentes A velha idéia de que X. pode ser considerado como física aplicada, em particular mecânica aplicada, recebeu novo encorajamento nisso... Na ausência de uma visão preconceituosa, parece mais provável que X. do futuro abrace a física, e não vice-versa "(Prinzipien der Wärmelehre", 1900, 5, 354); Sem dúvida, ambas as ciências ganharão em homogeneidade se todos aqueles departamentos nos quais as mudanças no estado da matéria são estudadas dependendo das mudanças em seu suprimento de energia forem transferidos da física para X.

Leis e hipóteses X. As leis básicas de X. podem ser divididas em qualitativas gerais e quantitativas gerais. leis de qualidade.

I. Entre eles em primeiro plano deve ser colocado lei de fase de Gibbs; já foi dito anteriormente (veja a Regra das fases, l.c.) e aqui podemos nos restringir a indicar que sua expressão mais geral é:

v = n + e - r,

Onde v- o número de variações independentes de fatores externos e internos de equilíbrio do sistema ou o número de seus graus de liberdade; n- o número de seus termos independentes (fatores de equilíbrio interno), ou o número daqueles corpos cuja concentração pode ser alterada independentemente; e- o número de fatores externos de equilíbrio (estes são: temperatura, pressão, tensão capilar, força eletroexcitatória, várias tensões de gravidade, etc.); r- o número de fases, ou seja, estados fisicamente diferentes da matéria, separados (r - 1) pelo número de interfaces. Esta expressão decorre dos artigos do próprio Gibbs, mas foi escrita pela primeira vez por Wald ("Zeitschrift f. Ph. Ch." 18, 1895, 346), e, portanto, em palavras (cf. A. Gorbov, "Lei das fases" , "Físico. Mat. Anual", II) que cada novo corpo que entra no sistema, e cada novo fator externo de seu equilíbrio, aumentam em um o grau de liberdade do sistema (o número de fases possíveis, possíveis variações independentes de temperatura , pressão, etc.), e cada nova fase ou interface recém-formada reduz esse grau de liberdade em 1. A lei das fases é um fio condutor inestimável no estudo das transformações da matéria.

II. A segunda lei qualitativa geral que determina a direção da transformação é Lei de Gibbs-Le Chatelier , que afirma que "qualquer mudança em qualquer fator de equilíbrio acarreta uma transformação no sistema, que tende a causar nesse fator uma mudança de sinal oposto ao que lhe é comunicado". Esta lei também foi afirmada anteriormente (ver Reversibilidade das reações químicas).

Quantitativo, leis de peso.

EU. Lei da conservação da massa da matéria expresso por Lavoisier de forma a priori: “Podemos reconhecer como axioma”, diz ele, “que com todas as transformações, tanto artificiais quanto naturais, nada é criado de novo: a mesma quantidade de matéria existe antes da experiência e depois dela [Debus ("U é ber einige Fundamentalsatze der Chemie etc.", 1894, 6) considera Demócrito de Abdera o fundador de tal convicção, que ensinou que nada só pode sair do nada e nada que existe pode se transformar em nada ; citado por Aristóteles em sua Física (I, 4)]. Sobre este princípio repousa a possibilidade de todos os experimentos químicos, e somos compelidos por ele a esperar sempre uma verdadeira identidade, ou igualdade, entre as essências dos corpos estudados e aquelas que deles podem ser extraídas pela análise" (Lavoisier, "Oeuvres etc." I , 101); não há dúvida, no entanto, que esta posição foi em Lavoisier o resultado de numerosas observações experimentais (ver Flogisto, Fórmulas e Nomenclatura Química). são estritamente proporcionais aos seus pesos, podemos dizer que, de acordo com a lei de Lavoisier: em qualquer transformação, o peso dos corpos transformadores é estritamente igual ao peso dos corpos formados, e é fácil ver que essa lei "química" é um caso especial de outro, mais geral, ao qual estão sujeitos todos os movimentos da matéria, e que consiste no fato de que cada vez que a massa de um determinado corpo muda (aumenta ou diminui), então a massa de um ou mais corpos circundantes sofre uma mudança simultânea, igual em magnitude, mas de sinal oposto (diminui ou aumenta)[Gaultier e Charpy "Le ç ons de Chimie", 1900, 14] [A lei da conservação da massa da matéria é bastante paralela à lei da conservação da energia na física (cf. B. Stevarta. P. G. Tait, "Unseen Universe ", 1890).]. Quando Stas sintetizou iodeto e brometo de prata a partir de quantidades pesadas de prata, iodo e bromo, o peso dos compostos de halogênio acabou sendo, entretanto, um pouco menor do que prata e iodo, prata e bromo, pesados ​​separadamente; além disso, L. Meyer ("Moderne Theorien d. Ch.", 1884, 135) indicou a possibilidade de que as partículas de nossa matéria ponderável estejam conectadas com uma quantidade maior ou menor de éter leve não muito leve, cuja quantidade, talvez, mudanças com transformações químicas; em vista disso, primeiro Landolt, e depois dele Heidweiler, submeteram a lei de Lavoisier a um teste experimental completo; ambos estudaram as mudanças de peso de vários sistemas fechados em recipientes de vidro selados. Landolt descobriu que o peso do sistema: uma solução aquosa de sulfato de prata + uma solução de sulfato ferroso acidificado com ácido sulfúrico diminui durante a reação:

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

por 0,130 mg - 0,167 mg; esta diminuição excede o erro de pesagem em 6 - 12 vezes, mas é desproporcional às massas reagentes, pois foi = 0,130 mg em 171,3 g e 0,167 mg em 114,2 g do sistema reagente; na reação do ácido iódico. com iodeto de hidrogênio na presença de ácido sulfúrico:

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

uma diminuição no peso também foi observada, mas a diferença (0,011 mg - 0,047 mg) ficou dentro do erro experimental; durante a reação do iodo com uma solução aquosa de sal de sulfeto de sódio (a interação pode ocorrer em duas direções:

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,

hidrato de cloral com potassa cáustica

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

e quando o hidrato de cloral foi dissolvido em água, não foi observada nenhuma alteração no peso que não se enquadrasse no erro experimental. Heidweiler estudou as seguintes transformações: o deslocamento do cobre pelo ferro em soluções ácidas, básicas (?) e neutras de sulfato de cobre, a dissolução do sulfato de cobre em água, a dissolução do seu acidificado em água e o intermediário em ácido sulfúrico, a precipitação de hidrato de óxido de cobre com potassa cáustica a partir de uma solução de vitríolo de cobre, a interação de amônia com ácido acético e a precipitação de cloreto de bário com ácido sulfúrico. Com um número total de corpos respondentes de cerca de 200 g (160 - 280) e com um erro de pesagem não superior a 0,04 mg, em dois casos observou um ganho de peso de 0,014 e 0,019, e nos restantes 21 diminuições de peso; em 13 experimentos foi maior que o erro possível e chegou a 0,217 mg; sem dúvida, uma diminuição foi estabelecida durante a precipitação de cobre em uma solução ácida e alcalina (mas não em uma neutra), durante a dissolução de sulfato de cobre acidificado em água e durante a precipitação de hidrato de óxido de cobre [Em 2 experimentos, no entanto, uma diminuição foi muito insignificante, ou seja, 0,037 e 0,032 mg]. Heidweiler não conseguiu descobrir o motivo da mudança de peso e, além disso, a perda de peso não foi proporcional à massa dos corpos reagentes. Assim, verifica-se que, durante certas transformações, a massa da matéria transformada parece diminuir, e essa diminuição está fora dos limites dos erros de pesagem; não pode ser explicado (Landolt) pela tensão diferente da gravitação universal em relação a massas iguais de corpos diferentes, uma vez que os experimentos de Bessel com pêndulos feitos de vários metais e minerais e Eötvös (E ötvö s) com balanças de torção mostraram que tal a diferença não pode ser capturada; por outro lado, os recuos parecem desproporcionais às massas reativas, e isso torna provável algum erro casual; enquanto se puder, ao que parece, continuar a considerar a lei de Lavoisier, dentro da exatidão dos métodos modernos de observação, perfeitamente exata. Em qualquer caso, erros como os acima não podem ser levados em consideração em experimentos comuns [Para que um sistema de sulfato de cobre básico com ferro perca 1 puod em peso após a reação, é necessário, a julgar pelos dados de Heidweiler, levar em o caso mais favorável um pouco mais de 1.000.000 poods. misturas. Mais recentemente, Heidweiler relatou (Physikalische Zeitschiift, 1902) que o peso do rádio em um tubo selado diminui em 0,02 mg por dia, e é notável que a diminuição da energia potencial devido a isso (= K×[(M Δt)/r 2 ]×r, Onde K velozes., M massa de terra, r- seu raio, Δt mudança na massa de um corpo atraído pela Terra) = 0,02,600000000 mg cm = aprox. 12,10 ergs, ou seja, apenas a energia emitida, segundo Becquerel, pelo rádio por dia. O relatório de Heidweiler é preliminar.].

II. A lei da constância da composição de compostos químicos que pode ser formulado da seguinte forma: as massas dos corpos que, por sua combinação, formam um novo corpo com uma dada soma de propriedades físicas e químicas, estão em constante relação entre si e com a massa do corpo formado, é geralmente considerado o mais característico da química; às vezes é até mesmo definida como uma ciência que estuda a composição e as transformações apenas de corpos homogêneos, ou seja, aqueles que se caracterizam por uma composição constante, que representam indivíduos químicos reais, e que recebem o nome de certos compostos químicos, em contraste a misturas mecânicas e compostos químicos indefinidos ( ?) (ver Tikhvinsky, "Método e sistema de química moderna", São Petersburgo, 1900, 3 e 6). Por outro lado, pode-se encontrar um comentário sobre essa lei (Gautier et Charpy, l.c., p. 14) de que "ela não representa nada além de uma tautologia. é derivado dessa chamada lei As propriedades físicas não são suficientes para caracterizar um composto, então observamos propriedades bastante definidas para uma mistura de água e álcool, tomada em uma certa proporção (em peso), embora ninguém tenha, portanto, não existe aqui uma lei real, mas uma constatação de um fato, porém, muito notável: a saber, muitos elementos podem formar corpos complexos apenas combinando-se em certas proporções, que permanecem inalteradas, qualquer que seja a maneira de obter um corpo complexo; se um dos elementos está em excesso, então permanecerá como tal após o ato da união. Wald diz ainda mais nitidamente (Zeitsch. f. ph. Ch., 1897, 22, 256): “A lei da constância da composição deve ser considerada como uma lei empírica. não tão raro - acaba mudando sua composição com as condições variáveis? Ele duvidará da exatidão da lei? Obviamente não; ele apenas eliminará a substância da lista de compostos químicos ... O ponto é que não há outros sinais reconhecer uma substância como um composto químico... Assim, foi aprendido pela experiência que alguns corpos complexos têm uma composição constante. O reconhecimento de que todas essas substâncias, e somente elas, devem ser consideradas compostos químicos, é arbitrário. , os compostos químicos têm uma composição constante em virtude da definição e, por definição, os corpos que não satisfazem essa condição não são reconhecidos como compostos químicos. Diante do exposto, parece interessante descobrir em que relação a lei da constância da composição está com a lei de Lavoisier, a história de sua ocorrência e o que devemos considerar atualmente uma mistura mecânica, compostos químicos indefinidos e definidos. A lei de Lavoisier exige que a massa dos corpos reagentes seja igual à massa do novo corpo formado a partir deles, mas não prejulga o número de corpos reagentes; qualquer número deles, desde que sejam maiores que zero, satisfazem-no; A lei de Lavoisier não prejulga a questão de os corpos não poderem reagir de inúmeras maneiras; a lei da constância da composição diz que uma reação só é possível em uma certa proporção específica de massas reagentes, mas também não dá indicações quanto ao número de compostos possíveis. É notável que os químicos estejam instintivamente convencidos da constância da composição dos corpos que estudam; basta assinalar que a composição dos sais foi determinada por: Bergman (entre 1775-1784); Wenzel (1777), Kirwan e Richter (1790-1800); que Lavoisier, tendo determinado a composição de dióxido de carbono e água, começou a estudar a composição dos compostos orgânicos que ele queimou para isso, coletou a água e o dióxido de carbono resultantes e, a partir de sua quantidade, calculou o teor de carbono e hidrogênio na queima substância, etc.; e isso, obviamente, seria impossível se ele permitisse que a composição da água e do dióxido de carbono pudesse mudar. Assim, a crença na constância da composição de corpos complexos existiu por muito tempo, ou melhor, ninguém suspeitava da possibilidade de outra coisa, mas a “lei” permaneceu não dita. Seu oponente decisivo foi Berthollet ("Recherches sur les lois de l" afnnt é", 1801 e 1802 e "Essai de statique chimique", 1803). limites; ele viu a razão para esta limitação no fato de que a força com que as partes constituintes são mantidas em um corpo complexo deve diminuir com o aumento da massa de um dos corpos reagentes (à medida que se aproxima de um estado de saturação e um diminuição relativa da massa do outro), e em segundo lugar, na influência da temperatura na coesão e na elasticidade natural dos corpos reagentes. adeptos, especialmente porque os dados analíticos então disponíveis eram de muitas maneiras uma confirmação direta da exatidão de tais pontos de vista. Proust (Proust, veja o artigo correspondente) era um oponente das idéias de Berthollet [Proust é creditado neste artigo com a ideia de a origem dos elementos químicos de cerca de fundo da matéria primária, nomeadamente o hidrogénio, mas esta ideia foi expressa pelo médico inglês Prout (Prout) (ver) e Peso dos átomos (ver).]; em vários trabalhos (1801-1808) mostrou que a formação de óxidos, compostos de enxofre e sais, em geral, está associada a certas e invariáveis ​​relações entre as massas dos elementos neles encontrados, mas o que só é visível se distinguir entre misturas mecânicas e outras misturas físicas e quimicamente heterogêneas de compostos químicos. A lei da constância da composição deste último, a saber, os óxidos, foi expressa por Proulx em 1801 nas seguintes palavras (Corr, "Geschichte d. Ch.", II, 368): "Proporções sempre inalteradas, esses atributos constantes, caracterizam compostos reais, artificiais e naturais, em uma palavra, esse pondus naturae, que Stahl vê tão claramente; tudo isso, digo, não está mais no poder do químico do que a lei eleitoral a que todos os compostos estão sujeitos. Compostos "definidos" podem, segundo Proulx, misturar-se uns com os outros em compostos indefinidos. relações, mas o produto de tal mistura não é um composto químico, mas uma solução. Berthollet considerou (em seu "Statique chimique") que os pontos de vista de Proulx tinham pouco fundamento, e uma disputa eclodiu entre eles, que terminou em 1808, quando a maioria de seus contemporâneos se apoiou ao lado de Proulx, após o que um estudo intensivo de certos compostos químicos começou. Atualmente, é certo que a questão deve ser revisitada. Para dar uma ideia do ponto de vista moderno, detemo-nos no caso mais simples da interação de dois corpos quaisquer que não formam entre si o que se chama de combinação definida, mas são capazes, sob certas condições, de de formar sistemas líquidos e homogêneos em todas as direções. Como é bem conhecido (cf. Regra das Fases, Ligas, Evaporação Fracionada), a adição de um corpo NO para o corpo MAS MAS, e adição de corpo MAS para o corpo NO provoca uma diminuição da temperatura. corpo derretendo NO, e, portanto, ao aplicar todos os tipos de misturas formadas por esses dois corpos, em um diagrama de temperaturas e concentrações, obtemos duas curvas que se cruzam no ponto eutético, emanadas da temperatura de fusão MAS e NO(ver foto.):

Um estudo detalhado do diagrama mostra o seguinte. Sobre curvas CE e ED temos a área de sistemas líquidos, normalmente chamada de solução NO dentro MAS (MAS derrete muito mais baixo B) mas que, obviamente, também são soluções MAS dentro NO. Acima da linha pontilhada horizontal a partir do ponto D, ambos os corpos se misturam como líquidos em todos os sentidos (de 100% MAS até 100% NO); entre esta linha e a linha pontilhada horizontal começando no ponto A PARTIR DE, corpo MAS, líquido nessas condições, pode ser adicionado à solução em quantidade indefinida sem violar sua homogeneidade, e a adição de um corpo NO limitada por sua curva de solubilidade DE; a solução devido a isso é, por assim dizer, unilateral. Abaixo da linha pontilhada horizontal começando no ponto A PARTIR DE, ambos os sólidos têm uma capacidade limitada de fundir um ao outro; solução é simétrica. Abaixo da linha pontilhada ab ambos os corpos podem ser tomados em qualquer relação, mas não têm influência um sobre o outro; eles são absolutamente indiferentes mesmo com uma diminuição adicional da temperatura, e não somos capazes de trazê-los para a interação sob essas condições (os fatores de equilíbrio externos do sistema são assumidos como sendo a temperatura e a pressão de vapor A + B). Em um triângulo CaE precipita no estado sólido excesso de sólido UMA, em contato e equilíbrio com o corpo saturado dele UMA, solução; em um triângulo DbE precipita no estado sólido b, também em contato e equilíbrio com uma solução saturada com ele. O que está no retângulo AaBb costumamos chamar mistura mecânica, embora de fato não haja mistura dos corpos tomados aqui [Por negar a mistura dos corpos, queremos dizer sua relação indiferente um com o outro e seu completo isolamento espacial. Não há dúvida de que algum conglomerado de metal eutético (ver Ligas) dá a impressão de um corpo homogêneo a olho nu com um microscópio.]; estão tão misturados como se estivessem em dispositivos separados; portanto, é mais correto chamar tal mistura "mecânica" junto com B. Rooseboom (veja Estereoisomerismo) um conglomerado; as partes constituintes de um conglomerado podem ser separadas umas das outras por vários métodos e, entre outras coisas, com a ajuda de líquidos pesados ​​(o método de Church e Thule em mineralogia). A composição de tal conglomerado pode variar de quase 100% MAS até 100% b, mas é óbvio que, para qualquer mistura dada, ela permanecerá constante, sob toda uma série de mudanças de temperatura; e se o consideramos um composto definido ou não dependerá da maior ou menor facilidade com que podemos provar sua heterogeneidade física em vários pontos do sistema e da maior ou menor disponibilidade do ponto eutético para nós. E, acima do qual a heterogeneidade do conglomerado terá um efeito mais claro (no estado sólido serão o corpo MAS ou corpo NO), a menos que sua concentração acidentalmente corresponda ao ponto eutético, quando e acima de sua substância será tratada como completamente homogênea, para a qual a temperatura eutética será o ponto de fusão [Que tal conglomerado funde à temperatura eutética em um líquido homogêneo é provado pela experimentos de Gallock (1888), que descobriram que um conglomerado de serragem de cádmio (1 hora), estanho (1 hora), chumbo (2 horas) e bismuto (4 horas), correspondendo em composição à liga de Wood, funde-se em um banho de água (com um aquecimento suficientemente longo), ou seja, abaixo de 100°, enquanto os metais individuais fundem: Cd a 320°, Sn a 32°, Pb a 320° e Bi a 269,2°; ele também descobriu que era o suficiente para pressionar potássio (pl. a 62,5 °) e sódio (pl. a 97,6 °) um ao outro com superfícies frescas para obtê-los líquidos ao normal. ritmo. e uma liga semelhante ao mercúrio (solução).]. Então corpos MAS e NO, precipitados na forma sólida a partir da solução também terão uma composição inalterada, uma vez que se supõe que podem fundir sem decomposição (mudanças na composição) e, além disso, supõe-se que temos um caso de interação quando apenas sua concentração muda quando eles entram em solução por unidade de volume, mas não a composição [Na verdade, esse caso ideal não ocorre: e os cristais do corpo MAS, e cristais do corpo NO cair, umedecido com uma solução saturada, cuja composição muda com a temperatura e pode até diferir devido à capilaridade, na composição do restante da massa líquida. Tal solução, no entanto, é relativamente fácil de remover, e esta é a razão da representação apresentada no texto. Que os cristais de gelo precipitados de soluções aquosas "fracas" não representam soluções sólidas está claro nos dados de Regnault sobre a pressão de vapor de tais soluções e em algumas observações de Rueddorf sobre soluções aquosas fracas de sais pleocróicos.]. Finalmente, a solução terá uma concentração variável desde que sua composição corresponda à área situada acima das linhas CE e ed, e enquanto um dos fatores externos de equilíbrio, temperatura (a pressão constante) ou pressão (a temperatura constante), o sistema mudará; mas em quanto tempo temos uma solução correspondente a uma das curvas de fronteira G.E. ou ed, ou seja, um dos dois sistemas monovariantes possíveis, e o valor da temperatura ou pressão do sistema é dado antecipadamente, ou logo para as soluções situadas acima CE e ED e representando sistemas divariantes, os valores de temperatura e pressão são fixos, de modo que as composições de tais soluções são completamente fixas, definidas, e há muito se sabe que a composição de soluções saturadas é determinada pela temperatura e pela temperatura. natureza e estado do corpo sólido em contato com eles, e que para ter uma solução insaturada de alguns corpos tendo a uma dada temperatura uma certa pressão de vapor, uma gravidade específica desejada e possível, um índice de refração da luz desejado, etc., que para tudo isso os corpos reagentes devem ser tomados em uma "relação de peso constante" estritamente definida. Assim, chegamos à conclusão de que todos os sistemas invariantes (não variantes) têm uma certa composição [O raciocínio aplicado no texto para um sistema de dois corpos pode ser facilmente estendido para um sistema de qualquer complexidade. O conglomerado situado abaixo da temperatura eutética nem sempre consistirá em corpos puros. MAS e NO; O último caso ocorre quando MAS e NO dar conexões. Mas não é difícil entender tais casos, guiando-se pelo exposto e conhecendo o diagrama correspondente; ver, por exemplo, o diagrama de solubilidade do Fe 2 Cl 4 dado por V. Rooseboom no art. Evaporação fracionada.]; sua constância não representa, portanto, o privilégio de "certos compostos químicos" e, portanto, é urgentemente necessário encontrar para "certos compostos químicos", cuja descrição até agora constitui quase todo o conteúdo de X., alguns signo diferente da constância de composição, o que permitiria caracterizá-los. Este sinal foi dado por Wald, que definiu um composto químico permanente, como uma fase de composição inalterada em um sistema monovariante. No caso discutido acima, essas fases são sólidas MAS e NO em contato com suas soluções saturadas: com um aumento na temperatura destes últimos, com uma mudança em sua pressão, a composição da solução está mudando constantemente, e a fase sólida, embora esteja constantemente mudando em quantidade [A massa do todo o sistema é considerado constante.], mas mantém sua composição inalterada, sua individualidade. Não há dúvida de que o sinal indicado por Wald é conhecido há muito tempo pelos químicos, e eles o usavam constantemente ao descobrir compostos "químicos permanentes", mas antes de Wald não era claramente formulado por ninguém, e a definição de compostos "químicos" nos livros didáticos estava, portanto, incompleta. Experimentalmente, para estabelecer a "homogeneidade" de uma substância, sempre foi necessário cristalizá-la a partir de diferentes "solventes" e a diferentes temperaturas, ou seja, forçá-la a desempenhar o papel de um corpo NO nosso exemplo; teve que determinar o peso de seu vapor e comparar a composição do vapor com a composição do corpo líquido (sólido), etc. MAS e NO manter sua composição inalterada em uma faixa de mudanças de temperatura e pressão? A questão é que se os corpos MAS e NO exotérmicos, eles retêm sua composição desde que os estudemos em temperaturas abaixo daquelas temperaturas nas quais as reações de dissociação podem começar neles. MAS no uma 1 e uma 2, V no b 1 e b2; E se MAS e NO Nas condições do experimento, os compostos são endotérmicos, então eles mantêm sua individualidade enquanto os colocamos em contato mútuo acima de uma certa temperatura limite, abaixo da qual eles dificilmente podem existir, prontos para se desintegrar em suas partes componentes. , geralmente existem todos os compostos "endotérmicos", alguns dos quais estão listados acima. Lembre-se que o peróxido de hidrogênio, um “composto endotérmico”, é formado em uma chama de gás detonante, que Si 2 Cl 6 (Troost e Hautefeuille) é formado a partir de SiCl 4 e Si acima de 1300 °:

começa a se decompor abaixo dessa temperatura e se dissocia completamente já a 800°. Mas se um gás aquecido a 1300° é resfriado repentinamente, então um líquido é obtido, kip. a 140° e começando a se decompor apenas a cerca de 350°C; abaixo dela é preservada, graças a resistências passivas. qua Fósforo - nas pesquisas de Tamman sobre as condições de transformações de sistemas super-resfriados (endotérmicos).] Então eles mantêm sua individualidade enquanto os colocamos em interação a pressões maiores do que as pressões de dissociação inerentes às suas reações de decomposição; ou, finalmente, com sistemas endotérmicos, quando os estudamos em tal grau de super-resfriamento, quando a transformação que ocorre neles (se ocorrer) é praticamente imperceptível para nós. Consequentemente, a constância da composição é estabelecida pelas condições escolhidas do experimento. Mas por que os compostos são formados não em todas as proporções possíveis, mas na maior parte (cf. Hidrocarbonetos) em um número muito limitado deles? Wald responde a isso apontando a limitada solubilidade mútua dos sólidos [Para entender isso por si mesmo, basta estudar as curvas de solubilidade dos hidratos de cloreto de cálcio (consulte a Regra das fases l. c.) ou cloreto férrico (consulte Evaporação fracionada l. c. ) ), onde se vê que a solubilidade da água nos sais haletos tomados no estado sólido corresponde apenas a um número muito limitado de proporções.] mas é indubitável que, além de Além disso, um número limitado de compostos também se deve à chamada natureza química dos corpos, o que faz, por exemplo, que para hidrogênio com oxigênio, apenas a água seja a única estável (exotérmica) composto sob nossas condições, e os demais sistemas (H 2 O 2 , H 2 O 4 ?), contendo mais oxigênio em nossas temperaturas e pressões, não são muito estáveis ​​(super-resfriados) e dificilmente podem ser armazenados por um curto período de tempo. Então, como pode ser visto nos exemplos que acabamos de dar, essa limitação é aparente, devido a condições aleatoriamente limitadas (“comuns”) sob as quais estudamos as interações de vários corpos. Mas se forem observados casos de solubilidade limitada, então o fenômeno oposto também deve ser esperado, ou seja, casos de mistura completa de corpos no estado sólido em todos os aspectos possíveis devem ser esperados, caso contrário, a formação de tais sistemas, que, tendo a características usuais de compostos "químicos", diferirão deles pela completa incerteza da composição. Alguns dos fenômenos relacionados a isso são geralmente descritos como misturas isomórficas (cf. resp. artigo), alguns são descritos em geral sob o nome de soluções sólidas (van "t Hoff, Mallard, Klein, Runne, Buxhoevden u. Tammann). Considerando a interação dos corpos acima MAS e NO do ponto de vista da lei das fases, não decidimos se esses corpos são elementos ou se são "quimicamente" complexos. O fato é que a lei não faz diferença entre os elementos e seus compostos, e é igualmente aplicável tanto aos fenômenos de dissolução de hidratos de cloreto de cálcio em água (veja a Regra das Fases), quanto à interação de dois elementos, cloro e iodo (l.c.). A única diferença conhecida até agora entre elementos e corpos compostos é que eles não foram tangivelmente decompostos em nenhuma forma de matéria diferente deles e, portanto, ainda aderimos à definição de Lavoisier (ver Nomenclatura química); a única diferença é que, em vista da lei de Dulong e Petit (ver Calor) e da lei periódica de D. I. Mendeleev (ver Lei periódica dos elementos químicos), podemos afirmar com alto grau de probabilidade que todos os elementos modernos, se complexos , então a complexidade deles é da mesma ordem [“Nós diariamente transformamos a matéria de todas as maneiras possíveis. Esta fronteira não nos é indicada por nenhuma teoria filosófica, este é um obstáculo factual que nós, com nossos métodos de condução de experimentos, não fomos capazes de superar ... Isso significa, no entanto, que mentalmente vemos aqui o final Não, sem dúvida, de fato, os químicos sempre olharam para essa fronteira como um fato indiscutível, mas sempre com a esperança de ultrapassá-la. M. Berthelot, "Les origines de l" Alchimie "(1885).] Recentemente, muitos já expressaram a convicção de que uma simplificação de nossos elementos foi alcançada; por exemplo, J. J. Thomson acredita que essa suposição só pode ser os fenômenos observados durante a passagem dos raios catódicos em gases rarefeitos são explicados: “Como os raios catódicos carregam cargas negativas; desviados por forças eletrostáticas como se estivessem carregados negativamente; estão sujeitos à ação de uma força magnética exatamente da mesma forma como se essa força agisse sobre um corpo carregado negativamente movendo-se ao longo do caminho desses raios, então não vejo como evitar a conclusão de que eles representam cargas elétricas negativas transportadas por partículas de matéria. A questão é: o que são essas partículas? Eles representam átomos, moléculas ou matéria em estado de grande separação? Para esclarecer essa circunstância, fiz uma série de medições da razão entre a massa dessas partículas e a carga que elas carregam"; como resultado, descobriu-se que m/e(m- peso, e- carga) não depende da natureza do gás e é muito pequeno (= 10 -7) em comparação com o menor valor conhecido até agora, a saber - 10 -4, que correspondia ao íon hidrogênio durante a eletrólise de soluções aquosas de ácidos, por que Thomson concluiu que em condições catódicas "estamos lidando com um novo estado de matéria, tal estado quando sua divisão é muito mais avançada do que no estado gasoso; tal estado quando diferentes tipos de matéria, ou seja, originários de hidrogênio, oxigênio, etc., tornam-se idênticos", etc. Apesar de numerosos trabalhos nesta área, o problema avançou relativamente pouco devido a dificuldades experimentais; portanto, cabe apenas descrevê-la aqui e, a propósito, citar a revisão de Ostwald, segundo a qual “a lei básica da eletrólise, a lei de Faraday, revelou-se completamente inaplicável à matéria ou aos corpos que transportam corrente em gases. Essa contradição é expresso de tal forma que, supostamente, pesquisas sobre a condutividade dos gases provaram a existência de partículas materiais várias centenas de vezes menores que uma molécula de hidrogênio (200 vezes); mas a natureza hipotética de tal conclusão é óbvia, e a nome de íons para esses fenômenos, seguindo leis completamente diferentes, é inadequado "(1901). Temos que esperar por mais explicações experimentais sobre o assunto.

III. Lei dos Equivalentes (cf. Sistema unitário). Bergman já havia notado que quando soluções de dois sais neutros são misturadas, a neutralidade da solução não é perturbada, mas ele não prestou atenção suficiente a essa circunstância. O primeiro dedicou-se a um estudo aprofundado do fenômeno de Wenzel (1740-43), que lançou as bases para a estequiometria com sua obra "Vorlesungen über die chemische Verwandtschaft der Kö rper" (1777) (ver). Confirmando a exatidão das observações de Bergmann, Wenzel deu uma explicação delas, que consistia no fato de que diferentes quantidades de diferentes álcalis e terras, neutralizando a mesma quantidade de qualquer ácido, deveriam neutralizar quantidades iguais de quaisquer outros ácidos; ou seja, que a razão entre as massas de duas terras que neutralizam uma determinada quantidade de algum ácido permanece constante mesmo quando neutralizam todos os outros ácidos, e isso possibilitou verificar as análises e até calcular a quantidade de alguma base necessária para formar um sal médio com um determinado ácido, se a quantidade de apenas uma base necessária para esse fim for conhecida; O próprio Wenzel, no entanto, não deu particular importância a essa circunstância, e seu trabalho não foi apreciado pelos contemporâneos, embora fosse muito preciso para a época. Não estava mais feliz e o seguidor mais próximo de Wenzel - Richter. Richter começou (1789-1802) organizando em série os pesos relativos nos quais os ácidos se combinam com as bases para formar sais neutros. O número de bases necessárias para neutralizar 1.000 horas de ácido sulfúrico, ele chamou de série neutra (Neutralit ä tsreihe) de bases; da mesma forma, ele determinou a série neutra de vários ácidos necessários para a neutralização de determinadas quantidades de várias bases. Apesar da precisão relativamente baixa de seus números, Richter notou que os números de séries neutras de bases são proporcionais entre si e que o mesmo é verdade para as séries neutras de ácidos. Em conexão com esses trabalhos, há outra "descoberta" de Richter, a saber, ele possui extensas observações sobre as quantidades em que os metais se deslocam (ver. Deslocamento) entre si de sais neutros, ou seja, a determinação daquelas quantidades em que eles combinam com uma quantidade constante de oxigênio, e no caso em que os metais são deslocados de sais de um ácido, e aquelas quantidades em que eles, na forma de óxidos, são combinados com uma quantidade constante de anidrido ácido [Para deixar isso claro, basta apresentar sulfato de cobre como um composto de óxido de cobre com anidrido sulfúrico e escrever a equação para o deslocamento do cobre pelo ferro:

CuO.SO3 + Fe = FeO.SO3 + Cu;

mostra: de 16 wt. unidades oxigênio são combinados 63% em peso. unidades cobre e 56% em peso. unidades ferro (Cu = 63 e Fe = 56 em números redondos), e que (63 + 16) peso. unidades óxido de cobre e (56 + 16) peso unidades óxidos de ferro são combinados com 80% em peso. unidades anidrido sulfúrico (S = 32 em números redondos)]. Anteriormente, Bergman estudou o deslocamento mútuo de metais e publicou suas observações no artigo: "De div e rsa phlogisti quantitate in metallis". Ele descobriu que, para deslocar a prata de seu sal de ácido nítrico, são necessárias quantidades bastante definidas e constantes de outros metais; depois estudou o deslocamento mútuo de metais de outros sais; grandes diferenças foram observadas nas quantidades de metais precipitantes, mas sujeitas a leis constantes. Como defensor da teoria do flogisto, Bergman olhou para suas figuras da seguinte forma: cada metal, quando dissolvido, transforma-se em "cal", ou seja, perde o flogisto contido nele (ver); e como, quando precipitado por outro metal, precipita em estado metálico, é indubitável que se reduz, recombina-se com a quantidade de flogisto necessária para ele, em detrimento do metal que o precipita, e Bergman, com base de seus experimentos, concluiu que diferentes metais 1) estão conectados com diferentes quantidades de flogisto e 2) que os números que ele obteve dão as quantidades de metais que contêm quantidades iguais de flogisto. 20 de dezembro 1783 Lavoisier apresentou à Academia um livro de memórias Sur la precipitation des substancias me talliques les unes par les autres (Oeuvres etc., II, 528), onde, apontando para os resultados de Bergmann, diz que, "em sua opinião, a ausência ou presença de flogisto em metais não passa de uma suposição. Na realidade, porém, e pode ser reconhecido com pesos e medidas em mãos, que com qualquer calcinação de um metal, seja ela seca ou úmida, com a ajuda de ar, água ou ácidos , observa-se um aumento no peso de um metal causado pela adição a ele de ... oxigênio (princip e oxygè ne) ... portanto, se 31 lb. de cobre é suficiente para precipitar 100 lb. de prata em o estado metálico [O valor real é de 29,46 unidades de peso de cobre por 100 unidades de peso de prata; os experimentos de Bergman neste caso foram errôneos em cerca de 4%], o que significa que essa quantidade de cobre é capaz de combinar completamente com todo o oxigênio contido em prata de 100 fn... em estado de cal"; Além disso, Lavoisier não leva em conta a observação correta feita e, baseando seus cálculos nos dados incorretos de Bergman, chega a conclusões completamente incorretas. Alguns anos depois, a obra de Richter aparece com dados mais precisos e com uma explicação desprovida das contradições das memórias de Lavoisier. Richter estabelece, incidentalmente, que o mercúrio e o ferro formam vários compostos definidos com o oxigênio, mas ele apresenta os resultados de seu trabalho em uma linguagem altamente complicada, além disso, eles contêm numerosos cálculos relativos a uma série de leis imaginárias, que Richter pensou que ele aberto. Quase todos esses trabalhos passam despercebidos, e a igualdade da quantidade de oxigênio é então novamente descoberta por Gay-Lussac (em 1808), e a existência de várias composições constantes de óxidos de ferro e mercúrio - por Proulx durante sua disputa (ver artigo correspondente) com Berthollet. Em 1782, Fischer chamou a atenção para o trabalho de Richter e descobriu que todas as suas tabelas de séries neutras podem ser reduzidas a uma, consistindo em duas linhas: uma contém os números de bases expressos em números, e a outra contém as quantidades de ácidos necessárias. para a formação de sais neutros com o número de bases indicado. "Esses números expressavam, consequentemente, as relações de neutralidade entre bases e ácidos, e a tabela que os concluía resumia de forma clara e conveniente a composição de um grande número de sais neutros." Graças a Fischer, os resultados do trabalho de Richter tornaram-se conhecidos, mas sua influência ainda era muito pequena, e o que ele encontrou foi posteriormente redescoberto. Enquanto isso, Wenzel e Richter descobriram o fato de que se dois corpos estão conectados a um terceiro em algum aspecto A:B então eles também podem substituir um ao outro na mesma razão em toda uma série de corpos complexos, e em um caso particular eles podem, consequentemente, na mesma razão ou em um múltiplo dela (veja abaixo) ser combinados entre si. Esses números característicos foram nomeados por Wollaston - equivalentes; em moderno equivalentes de livros didáticos são definidos como (proporcionais) números que mostram em que quantidades de peso os elementos são combinados com um peso. unidades hidrogênio ou substituí-lo.

4. Lei das razões múltiplas propriedade de Dalton; a história de sua origem não pode ser reconstruída com precisão; geralmente é formulado assim: se dois corpos A e B estão ligados em várias razões, então as massas do corpo B pela mesma massa do corpo A estão em razões múltiplas simples entre si e ao mesmo tempo em uma razão simples e múltipla com o equivalente do corpo B; uma formulação mais geral deve-se a Duhem (Le mixte et la combinaison chimique, 1902, 73): C 1 , C 2 , C 3 ... haverá vários elementos; para cada um deles podemos escolher um número característico para ele, chamado de número proporcional (peso "atômico") e obter, a seguir, uma tabela de números proporcionais (pesos "atômicos"): 1, 2, 3... Se os corpos C 1 , C 2 , C 3 ... estão interconectados, então as massas dos corpos de conexão estão na relação: λр l , μр m , νр n ... Onde λ, μ, ν são inteiros... Dalton e seus contemporâneos não ficariam satisfeitos com a expressão "números inteiros", mas diriam "números primos inteiros"; mas essa limitação, correta no início da química, torna-se cada vez menos verdadeira à medida que se desenvolve; em particular, o progresso da química orgânica obrigou em muitos casos a atribuir a números inteiros λ, μ, ν... grandes valores; o caráter de simplicidade, que a princípio lhes foi atribuído, desapareceu; como, por exemplo, encontrá-lo na fórmula da parafina, onde as massas de carbono e hidrogênio combinados estão relacionadas como λ uma vez tomado o peso proporcional ("atômico") do carbono e μ uma vez tomado o peso proporcional de hidrogênio, e onde λ e μ tem significados: λ = 27, μ \u003d 56?" De fato, a formulação usual da lei não é aplicável apenas às parafinas (veja), onde a razão entre os indicadores nas fórmulas para os "pesos proporcionais" de hidrogênio e carbono é transmitida por uma fração 2+2/n, mas em geral para todas as séries insaturadas de hidrocarbonetos, começando pela série do acetileno, pois é sucessivamente igual a: 2 - 2/n, 2 - 4/n, 2 - 6/n etc., onde n- números inteiros. Mas devemos prestar atenção ao fato de que em tais comparações aplicamos a "lei" a casos que não correspondem aos exemplos em que foi derivada, e seu desacordo com a observação não é nada surpreendente. A "lei" foi estabelecida por Dalton ao comparar o gás de pântano com o etileno e ao estudar os óxidos de nitrogênio, e basta prestar atenção às fórmulas modernas desses compostos para ver que compostos de várias séries e vários graus de oxidação foram comparados , em uma palavra - de vários limites, mas com uma massa constante de um dos elementos neles; e com essa restrição, a “lei” vale até hoje, como pode ser visto até nas fórmulas dos hidrocarbonetos, quando comparadas entre si, as séries: C 2 H 2, C 3 H 2, C 4 H 2 .. ., CH4, C2H4, C3H4..., C2H6, C3H6, C4H6... etc.; em tal comparação, encontramos tanto números inteiros relativamente simples quanto a regra de que "as massas corporais NO, por peso corporal constante MAS, estão em múltiplas razões entre si, expressas como razões de números inteiros; esses mesmos exemplos também podem servir para ilustrar a circunstância que atraiu especialmente a atenção de Dalton e que consiste no fato de que os compostos "químicos" ocorrem em saltos; é realmente claro que em H 2 tem uma massa de carbono igual a 24, 36, 48, H 4 - 12, 24, 36 ..., H 6 - 24, 36, 48, etc., ou seja, um número muito pequeno de números é repetido e não há continuidade. Para explicar isso, Dalton propôs sua hipótese "atômica" [Ver "Alembic Club Reprints", nº 2, 1893, "Foundations of Atomic Theory" de J. Dalton a. Wollaston (1802-1808) e Ostwald " s "Klassiker etc.", nº 3.1889: "Die Grundtagen der Atomthéorie" de J. Dalton u. WH. Wollaston (1803-08). qua além do art. Debus "a (l. c.) Dahem" a (l. c.) e A. Hannequin, "Essai critique sur l" hypothese des atomes dans la science contemporaine "(P. 1899)]. origem antiga (ver Substance), mas Dalton parece tê-lo (Roscoe a. Harden, "A New Wiew of the Origin of Daltons Atomic Theory, 1896; por exemplo, também em Zeit. f. Ch., 1896), desenvolvido sob a influência de Newton, que precisava de átomos para construir sua teoria do fluxo de luz. Newton desenvolveu sua visão nas questões que encerraram sua Óptica; Assim, na Questão XXXI, Newton pergunta: “As menores partículas dos corpos têm certas propriedades, habilidades ou forças que lhes permitem influenciar à distância não apenas os raios de luz para refleti-los, refratá-los e desviá-los, mas também entre si e causar assim a maioria dos fenômenos naturais? Quando dois corpos estão conectados, Newton considera a conexão como consequência da atração mútua das menores partículas de ambos os corpos a pequenas distâncias. “Quando o potássio se borra, não é devido à atração mútua entre suas partículas e partículas de água, precipitando-se sobre elas na forma de vapor? partículas de água? A razão imediata para a adoção de visões atômicas para Dalton foi, ao que parece (errônea, como sabemos agora), a observação de que o óxido nítrico pode reagir completamente com o oxigênio atmosférico ou em relação a 36 vol. NÃO por 100 rpm ar, ou em relação a 72 vol. NÃO para as mesmas 100 rpm. ar e, no primeiro caso, é formado ácido nitroso e, no segundo, ácido nítrico; "Esses fatos", diz ele, "indicam claramente a teoria do processo: os elementos do oxigênio podem combinar-se com uma certa quantidade de óxido nítrico, ou o dobro, mas não com nenhuma das quantidades intermediárias". Ele foi levado às visões atômicas pelo estudo das solubilidades de vários gases em líquidos e a pressão do gás em misturas. Pelo menos, vemos que não mais de um ano após o referido experimento (6 de setembro de 1803), ele está ocupado "observando as partículas finais (partículas finais) dos corpos e sua combinação", e sua mensagem "Sobre a absorção de Gases por Água e Outros Líquidos, lido em 21 de outubro. 1803 ("Sobre a absorção de gases pela água e outros líquidos", reimpresso abreviado em "Klassiker" de Ostwal, veja acima) a primeira tabela de pesos relativos é anexada (muito imprecisa), intitulada: "Tabela dos pesos relativos do último partículas de gases e outros corpos"; nele os elementos: hidrogênio, nitrogênio, carbono, oxigênio, fósforo, enxofre são listados intercalados com vários compostos, entre os quais existem algumas substâncias orgânicas, e com cada nome uma figura de peso relativo recebe partículas finitas sem explicar como foi obtido pelo autor Em 1804, ele comunicou suas opiniões ao professor Thomson (de Edimburgo), que o visitou em Manchester, e este as publicou (com o consentimento de Dalton) no 3º volume de seu livro X., publicado em 1807. Finalmente, em 1808, eles foram apresentados pelo próprio Dalton em seu "A New System of Chemical Philosophy" (ver "Klassiker" de Oslwald, l.p.). As seguintes passagens caracterizam os pontos mais significativos da visão de Dalton. "Tais observações (estamos falando de observações sobre os três estados dos corpos: gasoso, líquido e sólido) levaram todos a um acordo tácito de que corpos de tamanho apreciável, sejam líquidos ou sólidos, consistem em um número enorme de partículas extraordinariamente pequenas, ou átomos, matéria mantida unida por uma força de atração, mais ou menos significativa, dependendo das circunstâncias, chamamos-lhe coesão quando impede que as partículas se separem, ou ... afinidade quando as recolhe de um estado disperso (por exemplo, quando vapor se transforma em água) ... Uma questão bastante importante é se as (últimas) partículas finais de uma determinada substância, por exemplo, água, são as mesmas, ou seja, têm a mesma aparência, o mesmo peso, etc. Com base no fato que sabemos que não temos motivos para supor qualquer diferença entre eles... dificilmente é possível imaginar que os agregados de partículas não idênticas possam ser tão homogêneos. mais pesadas que outras, e se por acaso alguma parte desse líquido consistisse predominantemente (? ) deles, isso deve afetar a gravidade específica da água, o que não foi observado. As mesmas considerações se aplicam a outros órgãos. Devemos, conseqüentemente, concluir que as partículas finais de qualquer corpo homogêneo são completamente idênticas umas às outras em relação ao seu peso, forma, etc. hidrogênio é completamente idêntico com o outro uma partícula de hidrogênio, etc." "Uma das principais tarefas deste trabalho é indicar a importância e o benefício de determinar o peso relativo das partículas últimas, tanto de corpos simples como complexos, o número de partículas simples de um elemento que compõem uma partícula complexa... Se dois corpos são dados, MAS e b, propenso à conexão, as seguintes combinações são possíveis, começando com as mais simples, a saber:

1 átomo do corpo UMA+ 1 átomo B= 1 átomo A PARTIR DE, binário

1 átomo A+ 2 átomos NO= 1 átomo D, triplo

2 átomos MAS+ 1 átomo B= 1 átomo E, triplo

1 átomo UMA+ 3 átomos NO= 1 átomo F, quadruplicar

3 átomos A+ 1 átomo NO= 1 átomo g, quadruplicar

etc. As seguintes regras gerais podem ser tomadas como diretrizes para investigações relativas à síntese química. 1) Se apenas um composto pode ser obtido para dois corpos reagentes, então deve-se assumir que é binário, a menos que alguma razão obrigue a falar a favor da opinião oposta. 2) Se dois compostos são observados (para 2 elementos), deve-se pensar que um deles é binário e o outro é triplo. 3) Quando três compostos são conhecidos, devemos esperar que um deles seja binário e dois deles sejam ternários. 4) Quando quatro compostos são conhecidos, devemos esperar que um deles seja binário, dois sejam ternários, um seja quaternário, etc. 5) Um composto binário deve sempre ser específico mais pesado do que uma simples mistura de ambos os seus corpos constituintes. 6) Um composto ternário deve ser mais pesado do que uma mistura de um composto duplo com um simples, que, quando combinados, podem formar um composto complexo, etc. 7) As regras e observações indicadas são igualmente aplicáveis ​​quando corpos como A PARTIR DE e D, D e E... Da aplicação dessas regras, deduzimos as seguintes conclusões: 1) que a água é um composto binário de hidrogênio e oxigênio, e que os pesos relativos de ambos os átomos elementares são aproximadamente 1:7; 2) que a amônia é um composto binário de hidrogênio e nitrogênio, e que os pesos relativos de ambos os átomos elementares são aproximadamente 1:5; 3) que o óxido nítrico é um composto binário de nitrogênio e oxigênio, cujos átomos pesam 5:7, respectivamente... Em todos os casos, os pesos são expressos em átomos de hidrogênio, cada um dos quais é igual a um... Devido à novidade, bem como à importância das ideias desenvolvidas neste capítulo, julgou-se oportuno dar tabelas que ilustrem o método de ligação em alguns dos casos mais simples... Os elementos, ou átomos, de tais corpos, que atualmente são considerados elementares, são indicados por pequenos círculos com alguns sinais convencionais (ver Fórmulas); o composto consiste na justaposição de dois ou mais átomos "... Atualmente, a completa arbitrariedade dessas regras orientadoras é involuntariamente impressionante. É óbvio que a composição do composto não depende de forma alguma de sabermos ou não , as condições para a formação de 2 elementos de vários compostos, e nosso desacordo a esse respeito com Dalton é melhor ilustrado pelo fato de que damos à água a fórmula H 2 O e amônia H 3 N, ou seja, consideramos o primeiro não binário , mas um corpo triplo, e o segundo - quaternário. Então, não está claro por que, na presença de dois compostos, um deve ser binário e o outro ternário; enquanto para hidrogênio com oxigênio, dois compostos são conhecidos com certeza, mas agora consideramos um ternário - H 2 O, e o outro quádruplo - H 2 O 2 (peróxido de hidrogênio). reação clássica de formação de cloreto de hidrogênio:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl,

quando, como você sabe, ud. o peso da mistura de hidrogênio com cloro é, dentro da precisão das observações, sp. o peso do cloreto de hidrogênio, etc. Enquanto isso, a influência das opiniões de Dalton no desenvolvimento de X. foi enorme e continua até hoje; a questão é: o que causou isso, quando a própria ideia da estrutura atômica da matéria não pertence a Dalton? Tanto quanto se pode julgar, essa influência se deve às seguintes circunstâncias: 1) A descontinuidade da matéria que nos cerca, a falta de continuidade nela nos afeta tanto que não podemos imaginar figurativamente que seja contínua, e todas as tentativas de esta direção revelou-se até agora extremamente difícil de entender e infrutífera; é óbvio que, devido às mesmas circunstâncias, as idéias atômicas surgiram mesmo entre os antigos. 2) Dalton mostrou a aplicabilidade prática das visões atômicas à química; tendo aceitado que os átomos de vários elementos diferem em peso relativo [a este respeito, ele diferia de Higgins" (1790), que acreditava que os átomos básicos eram idênticos uns aos outros, e atribuiu todas as diferenças observadas na matéria ao seu maior ou maior aglomerados menores Visões de Higgins "a foram ressuscitadas primeiro por Praut" th, e agora por J. J. Thomson "th]; ele deu um esquema extraordinariamente simples e de fácil acesso, no qual a existência tanto de compostos de composição constante quanto de compostos sujeitos à lei das "múltiplas razões" se encaixam com surpreendente facilidade. A clareza e aplicabilidade do esquema aos olhos de várias gerações de químicos serviram até como uma "explicação" dessas leis, e só agora se verifica que a "constância da composição" é possível com muito mais frequência do que se pensava anteriormente, que o fator causando isso é a conhecida relação entre os corpos reativos da "natureza" ainda indeterminados, o tipo de energia externa que atua sobre o sistema e os complexos heterogêneos físicos (fases) que o compõem. Quanto à lei das "múltiplas razões", ainda não tem uma explicação geralmente aceita; a comparação dada por Wald com a lei dos parâmetros racionais em cristalografia é insatisfatória devido à baixa visibilidade e insuficiente clareza das principais disposições; N. S. Kurnakov concorda com a visão de Wald em seu relatório "Sobre a Fusibilidade das Ligas de Metal" para o XI Congress Est. e v. em São Petersburgo. em 1901; o paralelismo de ambas as proposições dificilmente pode ser questionado; mas, se na cristalografia a dita lei tem mesmo uma prova matemática, que parece se basear na impossibilidade da existência de cristais esféricos, então ainda não está claro qual posição paralela X deve ser tomada. Por outro lado, Duhem diz: “É óbvio que a resposta (da teoria atômica aos fenômenos de múltiplas razões) é satisfatória e pode até ser considerada uma vitória da teoria atômica, uma vitória tanto mais perceptível quanto essa explicação da lei das razões múltiplas não foi posteriormente ajustada, o que, pelo contrário, é coevo com a lei, e talvez anterior à sua descoberta. Esta vitória é definitiva? a explicação das múltiplas relações dada pela teoria atômica seja uma corrente provável, mas também as únicas possíveis. Mas quem ousaria tomar para si a garantia dessa interpretação e ousar afirmar que nunca será possível encontrar outra palavra? , mas também a própria ideia de átomos [Duhem refere-se à apresentação feita por ele na obra citada (“Le mixte et la comb. chim.”, 1902).]; Nós, se prestarmos atenção às contradições que surgem imediatamente assim que explicamos esses princípios do ponto de vista atômico [Cf. Stallo, "La Mati ère et la Physique moderne".], é difícil defender-se contra a ideia de que o único sucesso da teoria atômica representa uma aparente vitória para a qual o amanhã não está garantido; que essa teoria não nos familiariza com a causa verdadeira e objetiva da lei das razões múltiplas; que essa razão ainda deve ser descoberta e, finalmente, que o X moderno não fala a favor da doutrina de Epicuro. "Não importa como o futuro responda, a questão é esta: Dalton percebeu a existência de "múltiplas relações" e considerou que esses fenômenos decorrem das representações atômicas, porque correspondem às combinações mais simples possíveis de átomos; hoje conhecemos um grande número de sistemas com composição indefinida, e não apenas nos estados gasoso e líquido, como era o caso no tempo de Dalton, mas também em sólido (começando com misturas isomórficas de Mitcherlich e terminando com solução sólida fan "t Hoff); não se pode dizer que esses fenômenos contradizem diretamente a estrutura atômica da matéria, mas exigem uma explicação por que não são constantemente observados, e é óbvio que não podemos ficar à vontade apenas com essa explicação. 3) Finalmente, a lei das razões múltiplas de Dalton deu aos químicos um critério facilmente acessível para julgar se estão lidando com um corpo individual ou com um sistema complexo formado pela interação de dois ou mais corpos estáveis ​​sob condições experimentais. Este lado do assunto não foi claramente formulado pelos contemporâneos, mas a importância da própria lei não escapou à sua atenção, e Thomson logo (14 de janeiro de 1808) descobre que o sal ácido oxálico-potássico contém quase o dobro da quantidade de ácido comparado para o sal médio, e Wollaston descobre (28 de janeiro de 1808) razões simples e múltiplas para alguns sais de ácido, carbônico e oxálico, e então Berzelius é levado para determinar os pesos atômicos e dedica vários anos de trabalho duro e incomumente completo a eles. 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; Berzelius então deu vários Aqui não está o lugar para se debruçar sobre as dificuldades que os químicos encontraram para estabelecer precisamente pesos atômicos, e como as regras de Dalton foram gradualmente eliminadas, e Berzelius baseou-se nas leis da capacidade calorífica dos elementos sólidos, Dulong e Petit, o isomorfismo de Mitcherlich (1819); nós nos limitamos a apontar que tudo isso acabou sendo insuficiente, e os pesos atômicos modernos só foram estabelecidos depois que a chamada "teoria molecular" de Avogadro-Ampere se tornou geralmente aceita.

Leis volumétricas de Gay-Lussac. Lavoisier (Oeuvres etc., I, 73 e 75) notou que para que o oxigênio se combine com o hidrogênio para formar água, é necessário tomar o dobro do volume de hidrogênio por volume dele; esta circunstância foi posteriormente contestada (Dalton, por exemplo, pensou que para 185 horas de hidrogênio deve-se ter 100 volumes de oxigênio), e, portanto, era importante que A. F. Humboldt e Gay-Lussac, com experimentos extremamente completos para a época, estabelecessem [ "Exp ériences sur les moyens endiométriques et sur la proporciones des principes constituants de l"atmosphère", 1805; veja Ostwald, "Klassiker" No. 42.] que Lavoisier estava certo e que, de fato, 200 rpm. hidrogênio é necessário para a formação de água 100 vol. oxigênio. Nessa época, já havia uma disputa entre Proulx e Berthollet sobre a constância da composição dos compostos químicos, por outro lado, Dalton em seu "Novo Sistema de Filosofia Química" falava a favor da composição atômica invariável dos compostos "químicos" compostos e, portanto, Gay-Lussac em 1808 (memoir "Sur la combinaison des substâncias gazeuses, les unes avec les autres" [Ver Ostw. "Klas." No. 42.] realizou um longo estudo sobre a interação de vários gases, o Os resultados foram favoráveis ​​às visões de Proulx e Dalton, a saber, Gay-Lussac constatou que "que as combinações de corpos gasosos entre si sempre ocorrem em proporções muito simples, de modo que 1, 2 e, no máximo, 3 volumes do outro são combinados com um volume de um gás. Essas relações de volume não são observadas para corpos líquidos e sólidos, mas iguais a forma, e para os pesos dos corpos reagentes, o que constitui uma nova prova de que apenas no estado gasoso os corpos estão na mesma circunstâncias e obedecer às leis corretas. que os gases emitem quando combinados também está em uma razão simples para o volume de um deles, e isso também é característico do estado gasoso. Normalmente nos livros modernos as observações de Gay-Lussac são resumidas na forma de duas leis: 1) Os volumes dos corpos reagentes no estado de gás e vapor são iguais ou estão em razões simples expressas por razões de inteiros pequenos simples e 2) O volume do corpo formado no estado de gás e vapor está sempre em uma razão simples para o volume (gás-vapor) de cada uma das partes constituintes nele incluídas. As experiências de Gay-Lussac parecem ter encerrado a disputa de Berthollet com Proulx. Por mais estranho que possa parecer à primeira vista, Dalton reagiu negativamente a eles, ou seja, além de seu "Novo Sistema de Filosofia Química", ele critica as observações de Gay-Lussac sobre a interação do óxido nítrico e oxigênio (de fato, errôneas) e acrescenta: "Na verdade, o que ele diz sobre volumes é análogo ao que eu digo sobre átomos; e se pudesse ser provado que todos os gases (fluidos elásticos) contêm em volumes iguais um número igual de átomos, ou números relacionados como 1, 2, 3, etc., então ambas as hipóteses coincidiriam, exceto que a minha é universal, e a dele é aplicável apenas aos gases. Gay-Lussac, no entanto, não poderia deixar de ver que tal hipótese foi considerada por mim e descartada como inútil [Dalton refere-se à parte de seu livro onde ele diz que uma vez teve uma vaga crença, que compartilhou com muitos outros, de que em volumes iguais de quaisquer gases (simples e quimicamente complexos) há um número igual de átomos, mas ele deveria ter desisti em primeiro lugar, com base em observações sobre a interação do oxigênio com o óxido nítrico, quando uma mistura de volumes iguais de gases às vezes é reduzida pela metade, o que indica que no corpo final há menos átomos por unidade de volume do que nos iniciais ( esta observação está incorreta), e em segundo lugar, porque ud. o peso do vapor de água é menor que sp. o peso do oxigênio que o forma, o que seria impossível se fosse formado pela combinação de 2 átomos de hidrogênio (2 vol.) com 1 átomo de oxigênio (1 vol.), mas ele reviveu essa ideia, e farei uma poucas coisas sobre ele comenta, embora eu não tenha dúvidas de que ele mesmo logo verá a inconsistência de sua visão." Dalton termina assim: "A verdade, estou convencido, é que os gases nunca se combinam em volumes iguais ou simples... ; em nenhum lugar há uma aproximação mais próxima da precisão matemática do que no caso do hidrogênio com oxigênio e, enquanto isso, o mais preciso de meus experimentos mostra: aqui em 1,97 vol. hidrogênio é responsável por 1 vol. Sabemos agora que Gay-Lussac estava indubitavelmente mais próximo da verdade do que Dalton, e foi no caso do hidrogênio com oxigênio que Morley e Scott mostraram que a razão verdadeira era de 2,002 para 1.

Posição de Avogadro. Em junho de 1811, o físico italiano A. Avogadro comprometeu-se a conciliar as opiniões de Dalton com as observações de Gay-Lussac em um artigo intitulado: dans le s combinaison" [A nomenclatura que Avogardo segue neste artigo difere da nossa; como J. Walker observa, sua molécula = átomo, molécula (não importa), mol écule inté grante = molécula (principalmente corpos complexos), mol é cule constituante - uma molécula de um corpo elementar e mol écule élé mentaire - um átomo de um corpo elementar, mas um dos lugares do artigo faz pensar que mol écule inté grante também significa um átomo (cf. Ostwald "s ,"Klassiker", No. 8).]. “Gay-Lussac mostrou em um livro de memórias interessante”, escreve Avogadro, “que as combinações de corpos gasosos sempre ocorrem em razões volumétricas muito simples e que, no caso de um produto de reação gasoso, seu volume também está em razões simples para os volumes Mas as razões entre as massas dos constituintes de um composto parecem depender apenas do número relativo de moléculas reagentes (e suas massas) e do número de moléculas complexas formadas. relações simples entre os volumes dos corpos gasosos e o número de moléculas que os compõem. , aparentemente, a única hipótese aceitável deve ser reconhecida que o número de moléculas de quaisquer gases é o mesmo em volumes iguais, ou seja, sempre proporcional ao volume. , se para gases diferentes em volumes iguais o número de moléculas fosse diferente, então seria difícil entender que a lei que rege a distância das moléculas leva em todos os casos a uma conexão tão simples como a acima, a que somos forçados a reconhecer entre o volume e o número de moléculas... Com base nesta hipótese, aparentemente temos os meios para determinar facilmente as massas relativas de moléculas para corpos capazes de existir em estado gasoso, bem como as massas relativas número de moléculas necessárias para a reação; a saber, as razões das massas das moléculas sob essa suposição são as mesmas que as razões entre as gravidades específicas de diferentes gases (em temperaturas e pressões iguais), e o número relativo de moléculas reagentes é dado diretamente pela razão dos volumes de gases formando um determinado composto. Por exemplo, como os números 1,10359 e 0,07321 expressam a gravidade específica dos gases de oxigênio e hidrogênio (o peso de um volume igual de ar \u003d pesos específicos da unidade [Esses números estão incorretos.], Então sua proporção, caso contrário, a proporção entre as massas de igual volume de ambos os gases, representa, segundo nossa hipótese, a razão entre as massas de suas moléculas, da qual se conclui que a molécula de oxigênio é quase 15 vezes mais pesada que a molécula de hidrogênio, ou, mais precisamente, são relacionado como 15.074 a 1. .. [A proporção dada aqui está incorreta (ver Fórmulas Químicas). Para entender o raciocínio de Avogadro, vamos denotar o peso da molécula de oxigênio como M, o peso de uma molécula de hidrogênio por 1, então o peso de um certo volume de oxigênio será - xM, Onde x o número de moléculas de oxigênio neste volume, e o peso do mesmo volume de hidrogênio = x 1(por posição). Ud conhecido. pesos de ambos os gases em relação a ao ar, ou seja, os valores: (xM)/p e (x 1)/p, Onde R- o peso de um volume igual de ar; é óbvio que [(xM)/p]:[(x 1)/p] = M/1, isto é, igual à razão entre os pesos das moléculas de oxigênio e hidrogênio, sendo este último tomado como unidade de medida convencional.]. Por outro lado, como sabemos que a razão entre os volumes de hidrogênio e oxigênio durante a formação da água = 2:1, então, sabemos que a água é formada durante a interação de cada molécula de oxigênio com duas moléculas de hidrogênio. .. Mas há um argumento que, à primeira vista, fala contra a suposição de nossa hipótese para corpos complexos. Parece necessário que uma molécula complexa formada pela interação de duas ou mais moléculas de corpos simples tenha uma massa igual à soma das massas destes últimos; ou em particular, quando um corpo complexo é obtido pela interação de 1 mol. um corpo com 2 ou mais mol. outro corpo ao número de mol complexo. permaneceu igual ao número de primeiro corpo. Na linguagem de nossa hipótese, isso equivale ao fato de que, quando um gás é combinado com dois ou mais volumes de outro gás, o volume do composto no estado gasoso deve ser igual ao volume do primeiro gás. E, no entanto, em um grande número de casos, isso não é observado. Por exemplo, o volume de água no estado gasoso, como mostra Gay-Lussac, é o dobro do volume de oxigênio usado para formá-lo, ou, o que dá no mesmo, igual ao volume de hidrogênio, em vez de ser igual ao volume volume de oxigênio. Mas a maneira de interpretar esses fatos de acordo com nossa hipótese também se apresenta; ou seja, assumimos: 1) que as moléculas de quaisquer corpos elementares... moléculas de outro corpo são combinadas com as moléculas do primeiro, formando uma molécula complexa, então a molécula integral, que deveria ser formada, se divide em duas ou mais partes, formadas a partir de metade, um quarto, etc. o número de moléculas de o primeiro corpo entrando em combinação, conectado com metade, um quarto das moléculas do segundo corpo ..., de modo que o número de moléculas finais se torne o dobro, o quádruplo etc., em comparação com o que seria sem desintegração, e exatamente como é exigido pela razão de volume observada do gás resultante ["Assim, por exemplo, a molécula final de água deve ser composta de uma meia-molécula de oxigênio combinada com uma molécula, ou duas meias-moléculas, de hidrogênio " (aprox. Avogadro). O ato de conexão 2 sobre. hidrogênio com 1 vol. oxigênio Avogadro imagina, a seguir, como um composto 2x eles dizem hidrogênio de 1x eles dizem oxigênio para formar inicialmente 1x complexo mol. água contendo cada 2 mol. hidrogênio e 1 mol. oxigênio, mas depois decaindo em 2x cais mais simples, cuja massa já é

(2x mol. hidrogênio + x mol. ácido) / 2x = (2 mol. hidrogênio) / 2 + (mol. azedo) / 2 = mol. hidrogênio. + (mol. azedo)/2;

cada volume de vapor de água contém 2 vezes menos oxigênio do que igual volume de gás oxigênio, neste último foi x eles dizem azedo, e um volume igual de vapor contém

x mol. água \u003d x (mol. hidrogênio + mol. ácido / 2).].

Revendo os vários compostos gasosos mais bem estudados, encontro apenas exemplos de duplicação do volume de um dos termos, conectando-se a dois ou mais volumes de outro corpo [A expressão é incorreta, mas, infelizmente, usada com frequência. Sem dúvida, não se observa aqui duplicação de volume, ao contrário, ocorre sua redução; Avogadro, por outro lado, fala em duplicar, porque, de acordo com sua suposição, o volume dos corpos reagentes é inicialmente reduzido a um volume. Atualmente, exemplos muito mais complexos podem ser dados e a equação para a formação de sulfeto de hidrogênio em uma temp. enxofre em ebulição:

S 8 + 8H 2 \u003d 8SH 2

Avogadro deve ter explicado pela formação da molécula inicialmente complexa S 8 Η 16 e a subsequente octalização de seu volume: S 8 H 16 \u003d 8SH 2 .]. Já vimos isso para a água. Da mesma forma, sabemos que o volume de amônia é duas vezes o volume de nitrogênio (livre) nele. Mas é possível que em outros casos as moléculas sejam divididas em 4, 8, etc. A possibilidade de tal divisão também deve ser esperada a priori... volumes e não mudando, além disso, como, por exemplo, no caso de óxido nítrico [Composição e sp. o peso do óxido nítrico é dado na fórmula NO, cuja formação a partir de nitrogênio e oxigênio só pode ser representada pela equação

N 2 + O 2 \u003d 2NÃO.

Na verdade, essa reação ainda não foi realizada. Bons exemplos são as reações:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl,

H 2 + Br 2 \u003d 2HBr,

ocorrendo sem alteração de volume.]. Sob a hipótese da divisibilidade das moléculas, é fácil ver que a combinação aqui realmente transforma dois tipos de moléculas em um e que uma redução de pelo menos o volume de um dos gases teria que esperar se cada molécula complexa (ver nota acima) não era divisível em dois outros, de natureza idêntica... Baseado em suposições arbitrárias sobre o número mais provável de moléculas (átomos) em compostos, Dalton tentou estabelecer relações entre as moléculas de corpos simples. Nossa hipótese... permite corrigir seus dados... Assim, por exemplo, Dalton supõe que a água é formada pela combinação de hidrogênio e oxigênio molécula por molécula (átomo por átomo). Com base nisso, e com base nos pesos relativos de ambos os corpos contidos na água, segue-se que a massa da molécula de oxigênio deve ser relacionada à massa da molécula de hidrogênio como aproximadamente 7½ para 1, ou, de acordo com O próprio Dalton, como 6 para 1. De acordo com nossa hipótese, essa proporção é apenas duas vezes maior, ou seja, = 15:1. Quanto à molécula de água, deveria ser igual em números redondos 15 + 2 = 17 (tomando a molécula de hidrogênio como 1) se não fosse divisível por 2; mas em virtude desta divisão, torna-se metade, ou seja, 8½, ou, mais precisamente, 8,537, como pode ser encontrado diretamente dividindo os tempos. peso de vapor de água, ou seja, 0,625 (Gay-Lussac; peso específico é dado em relação ao ar) por sp. o peso do hidrogênio é 0,0732. Essa massa difere do 7 atribuído por Dalton à molécula de água, apenas por causa da diferença nos números para a composição da água adotada por Dalton etc. com eles porque geralmente duvidava da veracidade das observações de Gay-Lussac e, além disso, as opiniões de Avogadro iam contra suas convicções sobre a indivisibilidade dos átomos; é mais estranho que mais tarde o artigo de Avogadro tenha ficado completamente esquecido e que ainda hoje se possam encontrar muitos mal-entendidos em livros didáticos sobre isso Deve ser visto claramente que a proposição de Avogadro: "Volumes iguais de quaisquer gases a temperaturas e pressões iguais contêm um número igual de moléculas", ou vice-versa: "Um número igual de moléculas de gases tomados a temperaturas e pressões iguais corresponde para volumes iguais", representa, estritamente falando, não uma "hipótese", mas uma definição puramente condicional, e nada mais [Ostwald em seu "Grundlinien" chama isso de postulado de Avogadro .]; ao aceitá-lo, concordamos em representar nossos compostos de tal forma que suas reações obedeçam às leis de Gay-Lussac, ou seja, isto é, de modo que cada fórmula no estado gasoso corresponda a algum volume normal convencional em condições normais, e é claro que podemos assim expressar todas as transformações de que trata X, porque são todas concebíveis como ocorrendo no estado gasoso; que nossas fórmulas concordam com a realidade não apenas na temperatura e pressão da experiência, mas também em outras - decorre simplesmente da aplicabilidade relativamente ampla das leis de Boyle-Mariotte e Charles-Gay-Lussac (ver Gases). Quando os dados experimentais no beat. os pesos de um dado vapor não concordam com a fórmula que esperamos, então normalmente procuramos tal temperatura e tal pressão na qual tal concordância é observada, ou então deixamos de lado completamente os dados experimentais e escrevemos fórmulas "moleculares" que não correspondem à "lei" de Avogadro; então, em qualquer X orgânico você pode encontrar a molécula de ácido acético. tem a fórmula: C 2 H 3 O (OH), que a existência de 3 átomos de hidrogênio no ácido acético, não na forma de um resíduo aquoso, fica clara pelo fato de que, quando o ácido é tratado com cloro, podemos substituir sucessivamente 1/3, 2/3 e, finalmente, 3/3, ou seja, todo hidrogênio é cloro; enquanto isso, não há dúvida de que em uma temperatura. em ebulição, a fórmula do vapor de ácido acético corresponde de perto - C 4 H 8 O 4, e a fórmula do ácido monocloroacético está mais próxima de C 4 H 6 Cl 2 O 4 do que de C 2 H 3 ClO 2. Muitos outros exemplos poderiam ser citados, mas mesmo o citado já mostra bem claramente que não estamos lidando com a "lei de Avogadro", ou seja, não com essa razão numérica, que é objetiva e que não depende de nossa arbitrariedade, mas com uma forma de expressão, cálculo de dados experimentais. É possível que o número real de moléculas contidas em um determinado volume de algum gás (a menos que as moléculas representem nossa ficção) não tenha nada a ver com o número de moléculas estabelecido pela proposição de Avogadro, e é concebível que em volumes iguais de dois gases (em temperaturas e pressões iguais) é de fato um número completamente diferente deles [Desde a lei de Boyle e Charles - fotovoltaica = RT não é matematicamente precisa, então, mesmo considerando a posição de Avogadro estritamente consistente com a realidade, devemos admitir que a igualdade matemática de moléculas em volumes iguais de dois gases só é possível a um certo ponto específico de temperatura e a uma certa pressão específica (ou com algumas relações específicas e artificiais entre as massas de gases e os volumes ocupados por eles).]; As leis de Gay-Lussac, que são encontradas empiricamente e são completamente independentes de nossas idéias sobre a estrutura da matéria, tal suposição não afetará em nada: elas permanecerão tão inexplicáveis ​​quanto a "lei das múltiplas razões", que elas representam para corpos gasosos, é inexplicável. É muito lamentável porque em alguns livros X. você pode encontrar uma prova matemática da exatidão da "lei", e além disso, a prova iniciada por Maxwell ("Teoria do Calor", L., 1894, 325; "Lei de Gay-Lussac"). "Considere", diz ele, "o caso em que dois gases estão em equilíbrio térmico. Já mostramos que se Μ 1 e M 2 representam as massas de moléculas individuais desses gases, um V 1, e V 2 velocidades de agitação correspondentes a elas, é necessário que, de acordo com a equação (1), no equilíbrio térmico

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

Se as pressões de ambos os gases p 1 e p 2 e o número de moléculas por unidade de volume N 1 e N2, então de acordo com a equação (2)

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

R 2 = 1/3 M 2 N 2 V 2 2 ;

se as pressões são iguais, então

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

e se as temperaturas são iguais, então

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

dividindo as duas últimas equações termo a termo, encontramos que Ν 1 = N 2(6), ou que quando dois gases estão à mesma temperatura e à mesma pressão, então o número de moléculas por unidade de volume é o mesmo para ambos os gases. "Parece óbvio para o autor que mesmo quando as pressões de dois gases diferentes são iguais, que estão em equilíbrio térmico, as expressões para R 1 e R 2 não pode ser equacionado até que se prove que deve implicar volumes iguais de ambos os gases; isso é assumido por Maxwell, uma vez que N 1 e N 2 refere-se a eles como "unidades de volume", mas a necessidade de tal suposição não pode ser considerada óbvia, pois a pressão do gás, uma vez estabelecida, não tem relação com o volume ocupado pelo gás. Graças a essa escolha arbitrária, um problema indefinido em si adquiriu uma solução definitiva. Clausius (1857) foi mais cauteloso a esse respeito; ele assumiu que em volumes iguais de gases há um número igual de moléculas, e já a partir disso deduziu com a ajuda da teoria cinética dos gases que suas forças vivas devem ser iguais. Assim, não podemos ter prova da proposição de Avogadro, mas é certo que, uma vez aceita sua definição, poderemos estabelecer facilmente os pesos relativos das moléculas (os pesos relativos de volumes iguais de gases); a coisa toda se resume a duas definições de batidas. pesos dos gases que estão sendo comparados e, como vimos acima, é completamente indiferente em relação a qual gás o sp. peso. Avogadro considerou a molécula de hidrogênio como a unidade de pesos moleculares (veja acima); agora, muitas vezes, essa unidade é considerada um átomo de hidrogênio. A próxima questão é quantos átomos de hidrogênio há em sua molécula e qual definição da palavra "átomo" pode ser dada, seguindo a terminologia de Avogadro. Descobriu-se por experiência que na interação química de corpos gasosos, muitas vezes um deles após a transformação está em um volume maior do que antes do experimento; assim, por exemplo, foi indicado acima que uma dada massa de oxigênio na forma de vapor de água ocupa duas vezes o volume que a mesma massa de oxigênio puro tomada nas mesmas condições de temperatura e pressão; junto com Avogadro, expressamos isso dizendo que na formação da água a molécula de oxigênio é dividida em duas metades absolutamente idênticas e, portanto, reconhecemos que as reações químicas podem ser acompanhadas pela divisão das moléculas; a experiência mostra, além disso, que essa divisão muitas vezes vai tão longe que nos é inacessível de qualquer outra maneira; então, por exemplo, se continuarmos com o exemplo que acabamos de mencionar, não importa quão altas temperaturas comparemos o vapor d'água com o oxigênio, sempre haverá duas vezes mais oxigênio em um determinado volume de gás oxigênio do que estará contido em um volume igual de vapor de água. Por outro lado, a palavra "átomo", derivada de gr. sl. άτομος - indivisível, nos obriga a designar por ele uma massa de matéria que podemos reconhecer como incapaz de simplificação adicional por divisão. Daí a definição moderna de um átomo: é - a menor massa de um determinado elemento com o qual ele entra na composição de moléculas quimicamente complexas, isto é, as moléculas de tais corpos em que, além deste elemento, existe pelo menos um outro elemento. Para resolver a questão acima, é necessário, a seguir, determinar o ud. pesos de hidrogênio de vários compostos de hidrogênio, determine por análise qual proporção desses sp. os pesos, expressos em moléculas de hidrogênio, caem sobre o hidrogênio e tomam o menor por seu átomo; de acordo com a lei de Gay-Lussac, a razão entre a massa encontrada e a massa da molécula de hidrogênio deve ser expressa como um número inteiro simples, ou seja, relativamente pequeno. Você pode fazer o contrário; pode-se comparar os volumes de compostos gasosos com o volume de hidrogênio contido neles; a razão, expressa como o maior inteiro, nos dá uma medida da divisibilidade da molécula de hidrogênio. Para esclarecimento, tomemos como exemplos os compostos de hidrogênio: gás de pântano (um composto de carbono e hidrogênio), amônia (um composto de nitrogênio e hidrogênio), água (um composto de oxigênio e hidrogênio) e cloreto de hidrogênio (a composição elementar é dado pelo próprio nome); bate peso de hidrogênio do primeiro = 8, ou seja, peso x eles dizem gás do pântano: peso x eles dizem hidrogênio \u003d 8, de onde eles dizem. gás do pântano = em peso 8 mol. hidrogênio; a análise mostra que ¼ dessa quantidade recai sobre o hidrogênio, em seguida, mol. o gás do pântano consiste em carbono (pesando 6 mol. de hidrogênio) e 2 mol. hidrogênio; bate peso de amônia = 8½, e 1½, wt. unidades desta quantidade cai para a parte de hidrogênio; a seguir, argumentando da maneira anterior, chegamos à conclusão de que 1 mol. a amônia consiste em nitrogênio (pesando 7 mol. hidrogênio) e 1½ = 3/2 mol. hidrogênio; a composição da molécula de água é oxigênio (na quantidade = 8 mol. hidrogênio) e 1 mol. hidrogênio; finalmente, u.u. peso de cloreto de hidrogênio = 18,25, dos quais apenas 0,5 é hidrogênio; em seguida, a molécula de cloreto de hidrogênio consiste em cloro (= 17,75 mol. hidrogênio) e ½ mol. hidrogênio; o último valor é o menor dos encontrados por nós; consequentemente, podemos supor que a molécula de hidrogênio é divisível pela metade, e essa metade pode ser tomada provisoriamente como o "peso atômico" do hidrogênio. Compreensivelmente, a consideração desses compostos da perspectiva de sua composição em massa também leva à mesma conclusão; os números dados acima dizem exatamente que 1 vol. gás do pântano é igual a ½ vol. o hidrogênio nele, 1 vol. amônia = 2/3 vol. hidrogênio contido nele, 1 vol. vapor de água = 1 vol. hidrogênio, disponível nele e, finalmente, 1 vol. cloreto de hidrogênio é duas vezes o volume de hidrogênio nele; o maior aumento ocorreu na formação de cloreto de hidrogênio e, segundo Avogadro, devemos reconhecer que a molécula de hidrogênio é divisível ao meio. Numerosas determinações da composição de uma ampla variedade de compostos mostraram que não há compostos quimicamente complexos na molécula dos quais haveria menos de meia molécula de hidrogênio; podemos, portanto, finalmente chamar essa quantidade de átomo de hidrogênio [Compare, no entanto, os experimentos de J. J. Thomson.] e, denotando-a pela letra h, escreva a molécula de hidrogênio H 2 . Para encontrar ud. peso do gás em relação ao hidrogênio, devemos tomar a razão entre os pesos de volumes iguais de gás e hidrogênio (a uma certa temperatura e pressão), contendo, por definição, um número igual de moléculas e, portanto, este sp. O peso

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

Onde x- desconhecido para nós o número de moléculas de ambos os gases, Mé o peso de uma dada molécula de gás, e H 2 - o peso de uma molécula de hidrogênio, ou em palavras: o peso molecular de um gás é D uma vez tomado o peso molecular do hidrogênio; quando o expressamos em átomos de hidrogênio (em metades de uma molécula de hidrogênio), então é igual a 2D vezes o peso atômico do hidrogênio. Normalmente este último é tomado como unidade de medida; então

M=2D,

mas deve-se lembrar que nesta expressão Dé um número abstrato e 2 é nomeado, pois está em vez de 2 átomos de hidrogênio, e já foi indicado anteriormente (consulte Fórmulas) que, no caso em que consideramos o oxigênio \u003d 16, então o peso atômico do hidrogênio \u003d 1,008, e assim por diante., então

M" \u003d 2 1.008D,

Onde M" representa uma fórmula na qual todos os pesos atômicos são referidos a O = 16, um D bate peso de vapor (gás) por hidrogênio. Sobre o volume de moléculas grama em H 2 = 2 e O 2 = 32 - veja Fórmulas de química. Em conclusão, deve-se notar que, além de Avogadro, eles escreveram sobre o mesmo assunto: Ampère ("Ann. de chim." 90, 1814, tradução alemã, em "Klassik" de Ostwald, No. 8), Godin (Gandin, "Ann. chim. phys.", 35, 1833: "Recherches sur la structure intime dos corps inorganiques d é finis etc." volumes iguais de gases em quadrados iguais - um dispositivo mnemônico que Hoffmann posteriormente introduziu.], Gerard (ver sistema unitário) e, especialmente, Cannizzaro (St. Cannizzaro, "Nuovo Cimento", 7, 1858: "Sunto di un corso di filosofi a chimica fatto nella Reale Universita di Genova"; em alemão em "Klassiker" de Ostwald, 30), que redescobriu Avogadro. Todas as objeções à "lei, Avogadro" não podem nem ser listadas aqui. Basta, como exemplo de mal-entendidos, indicar que o peso específico do vapor de amônia em relação ao hidrogênio acabou ser igual não à metade da fórmula, mas a um quarto dela, ou seja,

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

de onde se segue que a molécula de hidrogênio corresponde

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

uma vez que nas condições de evaporação de NH 4 Cl era impossível permitir a divisão de "átomos" de nitrogênio e cloro, ou seja, mudanças nesses elementos, G. St. Clair Deville considerou a densidade anormal do vapor de NH 4 Cl para ser prova da imprecisão da "Lei de Avogadro". S. Cannizzaro o primeiro [Cf. E. Mitscherlich, "Ueber das Verh ältniss des spec. Gewichts de r Gasarten zu den chem. Proportionen", "Ann. Ch. Ph.", 12, 1834 e "Gesamm. Abhandl."] indicou que o desacordo poderia ser explicado pelo decaimento de NH 4 Cl em NH 3 e HCl, que deve ocupar o volume de 2 "moléculas" de hidrogênio. A experiência direta de Pebal posteriormente confirmou essa consideração. Deve-se notar que em muitos casos de batimentos anormais. Ainda não há estudo experimental dos produtos resultantes e, portanto, pode ser que a interpretação agora aceita se revele posteriormente incorreta. Assim, por exemplo, uma diminuição com um aumento na temperatura sp. o peso de um par de ácido acético, atingindo C 4 H 8 O 4 /2H 2, é geralmente explicado pela expressão:

mas a seguinte reação é concebível:

(anidrido acético) + H 2 O, etc. Todos os pesos atômicos modernos são derivados de acordo com a definição de Avogadro e, portanto, toda química moderna. eq. (especialmente para corpos gasosos) podem servir como ilustrações das leis volumétricas de Gay-Lussac.

Outras leis que servem para determinar os pesos de moléculas, átomos e equivalentes. Nem todos os compostos e elementos são capazes de passar para um estado gasoso. Somos privados da possibilidade, nesses casos, de estabelecer o peso relativo da molécula em batimentos. peso do vapor (ver Determinação da densidade do vapor) e, portanto, não podemos determinar diretamente o peso atômico (menor) com o qual um determinado elemento faz parte das moléculas desses corpos. O valor último pode, contudo, estabelecer-se indiretamente em tais casos, usando algumas propriedades de soluções (ver Soluções, Cryoscopy e Ebulioskopiya) ou com base no isomorfismo (ver); podemos estabelecer o valor do peso atômico usando a lei de Dulong e Petit ou a lei periódica de D. I. Mendeleev (ver Lei periódica e Pesos dos átomos); finalmente, o valor do equivalente pode ser estabelecido usando a lei eletrolítica de Faraday (ver Eletrólise e Dissociação Eletrolítica). - Sobre as leis quantitativas que regem as transformações químicas, a lei da ação das massas e a lei de Hoff do ventilador - ver Afinidade química, Equilíbrio químico, Reversibilidade das reações químicas.

A história do desenvolvimento das visões químicas, além deste artigo, foi repetidamente abordada neste Dicionário. Veja: Alquimia, Substância, Ar, Pesos dos átomos, Glicois, Glicerina, Dualismo, Substituição, Isomeria, Ácidos, Metais e metalóides, Ácido lático, Reversibilidade química. reacções, Parafinas, Lei periódica dos elementos químicos, Ácidos orgânicos limite, Pseudomerismo, Radicais, Sal, Estereoquímica, Termoquímica, Ácido acético. (estrutura), sistema unitário, flogisto, fórmulas químicas, nomenclatura química, estrutura química, afinidade química, teoria do tipo químico, eletroquímica, eletrólise, dissociação eletrolítica, etila, teoria do etereno, teoria nuclear e biografias de todos os químicos proeminentes. Histórico informações sobre os elementos e os principais compostos químicos - veja os artigos especiais dedicados a eles.

A.I. Gorbov. Δ.

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