Современная химическая атомистика в курсе общей химии. Гончаров Е.Г - 8 стр.

UptoLike

Рубрика: 

8
откуда PM = (mRT)/V = DRT, где D – плотность газа. Учитывая, что М = kD и
k = M/D, получаем окончательно: k = M/D = RT/P.
Последнее выражение даст возможность рассчитать значение k при
нормальных условиях (Р = 1 атм, Т = 273 К):
K = (0,08205· 273/1,00) л/моль = 22,4 л·моль
-1
Мы получили величину V
m
, известную как молярный объем любого
газа (точное значение V
m
= 22,4135 ± 0,0006 л/моль).
Из закона Авогадро вытекает, что при одинаковых условиях 1 моль
любого газа занимает одинаковый объем и этот объем (V
m
) можно легко
вычислить, если известна масса 1 л газа. При нормальных условиях масса
1 л водорода равна 0,09 г, молекулярный вес (молярная масса) его равна
1,008 × 2 = 2,016 г/моль. Тогда объем, занимаемый 1 моль водорода (V
m
),
равен (2,016 г/моль)/(0,09 г/л) = 22,4 л/моль. Для кислорода расчет дает ту
же величину V
m
:
V
m
(О
2
) = (32 г/моль)/(1,429 г/л ) = 22,4 л/моль
Приведенные данные показывают, что, благодаря закону Авогадро и
проведенным расчетам его последователя Канниццаро, в то время была за-
ложена количественная основа современной химии. Как это часто бывает в
истории науки, Авогадро так и не дождался признания своих идейон
умер в 1856 г.
Борьба с
атомистическими представлениями продолжалась вплоть до
начала ХХ в. Даже в это, не столь далекое от нас время, находились уче-
ные, не верящие в атомное строение вещества. Одним из них был крупный
естествоиспытатель В. Оствальд (1853–1932 гг.). Он был основателем фи-
зической химии, автором теории катализа (Нобелевская премия в 1909 г.),
закона разбавления
растворов, механизма действия катализаторов и т. д.
И в то же время Оствальд до 1906 г. отрицал существование атомов, так
как был приверженцем «энергетической философии», в основу которой он
положил абстрактное понятие энергии, абсолютно не связанное с матери-
ей. В его теории химические элементы понимались не как определенные
вещества, а как различные
формы «химической энергии». При этом реаль-
ное существование атомов и молекул принципиально отвергалось.
Большой удар «энергетике» Оствальда нанесли опыты Перрена в
1908–1913 гг., которые окончательно доказали реальность существования
молекул. Не вдаваясь в подробности проведения этих опытов, скажем
только, что после установления равновесия в системе, состоящей из частиц
размером порядка десятых долей
микрона, помещенных в воду и «разбол-
танных» в ней, они первоначально равномерно заполняли весь объем стек-
лянной камеры, а затем, после отстаивания, распределялись по высоте
откуда PM = (mRT)/V = DRT, где D – плотность газа. Учитывая, что М = kD и
k = M/D, получаем окончательно: k = M/D = RT/P.
      Последнее выражение даст возможность рассчитать значение k при
нормальных условиях (Р = 1 атм, Т = 273 К):

                  K = (0,08205· 273/1,00) л/моль = 22,4 л·моль-1

       Мы получили величину Vm, известную как молярный объем любого
газа (точное значение Vm = 22,4135 ± 0,0006 л/моль).
       Из закона Авогадро вытекает, что при одинаковых условиях 1 моль
любого газа занимает одинаковый объем и этот объем (Vm) можно легко
вычислить, если известна масса 1 л газа. При нормальных условиях масса
1 л водорода равна 0,09 г, молекулярный вес (молярная масса) его равна
1,008 × 2 = 2,016 г/моль. Тогда объем, занимаемый 1 моль водорода (Vm),
равен (2,016 г/моль)/(0,09 г/л) = 22,4 л/моль. Для кислорода расчет дает ту
же величину Vm:

                 Vm (О2) = (32 г/моль)/(1,429 г/л ) = 22,4 л/моль

      Приведенные данные показывают, что, благодаря закону Авогадро и
проведенным расчетам его последователя Канниццаро, в то время была за-
ложена количественная основа современной химии. Как это часто бывает в
истории науки, Авогадро так и не дождался признания своих идей – он
умер в 1856 г.
      Борьба с атомистическими представлениями продолжалась вплоть до
начала ХХ в. Даже в это, не столь далекое от нас время, находились уче-
ные, не верящие в атомное строение вещества. Одним из них был крупный
естествоиспытатель В. Оствальд (1853–1932 гг.). Он был основателем фи-
зической химии, автором теории катализа (Нобелевская премия в 1909 г.),
закона разбавления растворов, механизма действия катализаторов и т. д.
И в то же время Оствальд до 1906 г. отрицал существование атомов, так
как был приверженцем «энергетической философии», в основу которой он
положил абстрактное понятие энергии, абсолютно не связанное с матери-
ей. В его теории химические элементы понимались не как определенные
вещества, а как различные формы «химической энергии». При этом реаль-
ное существование атомов и молекул принципиально отвергалось.
      Большой удар «энергетике» Оствальда нанесли опыты Перрена в
1908–1913 гг., которые окончательно доказали реальность существования
молекул. Не вдаваясь в подробности проведения этих опытов, скажем
только, что после установления равновесия в системе, состоящей из частиц
размером порядка десятых долей микрона, помещенных в воду и «разбол-
танных» в ней, они первоначально равномерно заполняли весь объем стек-
лянной камеры, а затем, после отстаивания, распределялись по высоте
                                     8