Стехиометрические законы химии. Пшестанчик В.Р - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

37
Очевидна аналогия в формулировках законов объемных и кратных от-
ношений . В обоих случаях фигурируют небольшие и целые числа. Но в за-
коне кратных отношений целочисленность объясняется с позиций атоми-
стики Дальтона – как взаимодействие типа «атом + атом», «атом + 2 атома»
и т. д. А в законе объемных отношений имеем «объем + объем». «объем + 2
объема» и т. д .
Дальтон, а вслед за ним Берцелиус высказали естественное предполо-
жение, что в равных объемах различных газов (естественно, при одинако-
вых условиях – температуре и давлении) содержится равное число атомов
(!). Вот здесь и проявляется недостаток атомистики Дальтона – признание
реальности только атомов.
Пользуясь представлениями Дальтона (и современными символами эле-
ментов), приведенные взаимодействия можно записать так :
H + Cl = HCl
(«простой атом» Н + «простой атом» Cl дают «сложный атом» HCl)
H + O = HO
(«простой атом» Н + «простой атом» O дают «сложный атом» HO)
Но при этом во всех случаях должно соблюдаться соотношение объе-
мов реагирующих и образующихся газов 1:1:1 (атом + атом , или объем +
объем – ведь в равных объемах содержится равное число атомов). Но это
противоречит эксперименту (!)
Вот тогда, 3 года спустя , в 1811 г. для объяснения закона объемных от-
ношений итальянский ученый Амедео Авогадро (A. Avogadro, 1776-1856) и
выдвинул свою гипотезу:
1. В равных объемах различных газов (при одинаковых внешних
условиях) содержится равное число молекул.
2. Молекулы простых газообразных веществ состоят из двух ато -
мов.
Теперь указанные взаимодействия можно записать так :
H
2
+ Cl
2
= 2HCl
1 : 1 : 2
2H
2
+ O
2
= 2H
2
O (пар )
2 : 1 : 2
В полном соответствии с экспериментом!
Таким образом , основной смысловой акцент в этой формулировке за-
ключается не в утверждении о «равном числе» (как это нередко понимают в
школе), а во введении понятия молекулы, как качественно особой частице
вещества, отражающей более высокий уровень его химической организации
по сравнению с атомом
7
.
7
То, что в равных объемах газов содержится равное число частиц , было ясно еще Дальтону. Смысл
гипотезы Авогадро, оказывается , совсем в другом . Но для того чтобы этот смысл в должной мере
ощутить, необходимо предварительно ознакомиться с законами кратных и объемных отношений .
Поскольку в школьной программе эти законы не упоминаются , трактовка закона Авогадро и уро-
вень его понимания весьма далеки от «идеала» . 
                                                      37

      О чевидна аналогия в ф ор м улир овк ах з ак онов объем ных и к р атных от-
нош ений. В обоих случаях ф игур ир ую т небольш ие ицелые числа. Н о в за-
к оне к р атных отнош ений целочисленность объясняется с п озиций атом и-
стик иД альтона– к ак взаим одействие тип а«атом + атом » , «атом + 2 атом а»
ит.д. А в зак онеобъем ных отнош ений им еем «объем + объем » . «объем + 2
объем а» ит.д.
      Д альтон, а вслед за ним Бер целиус выск аз али естественное п р едп оло-
ж ение, что в равных о б ъе м ах различ ных газо в (естественно, п р иодинак о-
вых условиях – тем п ер атур еидавлении) с о д е рж ит с я равно е ч ис ло а т омов
(!). В от з десь и п р оявляется недостаток атом истик иД альтона – п р изнание
р еальноститольк оатом ов.
      П ольз уясьп р едставлениям иД альтона(исовр ем енным исим волам иэле-
м ентов), п р иведенныевзаим одействия м ож нозап исатьтак :
                                          H + Cl = HCl
           («п р остой атом » Н + «п р остой атом » Cl даю т«слож ный атом » HCl)
                                           H + O = HO
            («п р остой атом » Н + «п р остой атом » O даю т«слож ный атом » HO)
      Н о п р и этом во всех случаях долж но соблю даться соотнош ение объе-
м ов р еагир ую щ их и обр азую щ ихся газов 1:1:1 (атом + атом , или объем +
объем – ведь в р авных объем ах содер ж ится р авное число атом ов). Н о эт о
про т иво ре ч ит экс пе рим е нт у(!)
      В от тогда, 3 годасп устя, в 1811 г. для объяснения зак онаобъем ных от-
нош ений итальянск ий ученый А м едео А вогадр о (A. Avogadro, 1776-1856) и
выдвинулсвою гип отезу:
      1. В равн ы х объ емах различн ы х г азов (при один аковы х вн ешн их
      условиях) содерж ится равн оечисло молекул.
      2. М олекулы просты х г азообразн ы х веществ состоят из двух ато-
      мов.
      Т еп ер ьук азанныевз аим одействия м ож нозап исатьтак :
                                    H2 + Cl2 = 2HCl
                                    1 : 1 : 2
                                    2H2 + O2 = 2H2O (п ар )
                                    2 : 1 : 2
      Впо лно м с о о т ве т с т виис экс пе рим е нт о м !
      Т ак им обр аз ом , основной см ысловой ак цент в этой ф ор м улир овк е за-
к лю чается нев утвер ж дениио «р авном числе» (к ак этонер едк оп оним аю тв
ш к оле), а во введении п онятия м о ле кулы, к ак к ачественно особой частице
вещ ества, отр аж аю щ ей болеевысок ий ур овеньегохим ическ ой ор ганизации
п оср авнению сатом ом 7 .



7
  Т о, что в р авных объем ах газ ов содер ж ится р авноечисло частиц, было ясно ещ е Д альтону. См ысл
гип отез ы А вогадр о, ок аз ывается, совсем в др угом . Н о для того чтобы этот см ысл в долж ной м ер е
ощ утить, необходим о п р едвар ительно оз нак ом иться с з ак онам и к р атных иобъем ных отнош ений.
П оск ольк у в ш к ольной п р огр ам м е эти з ак оны не уп ом инаю тся, тр ак товк а з ак она А вогадр о иур о-
веньегоп оним ания весьм адалек иот«идеала» .

Страницы