Атомизмнің стехиометриялық заңдары қазақша

Пайда болуы стехиометрии. Химия соңында XVIII — XIX ғғ.
XVIII ғасырда химия әлі баланы қатты математикалық негізі. Сонымен қатар, көптеген химиктер үшін уақыт умели қолдануға тіпті қарапайым арифметикалық белгілер. Дәлелі бола алады басты еңбегі Рихтер «Бастапқы негіздері стехиометрии», онда ол түсіндіреді әріптестеріне: «Егер бір саны қосылады басқа, онда олардың арасындағы жөн орналастыру» + «белгісі (деп аталатын+), егер біз жүргізсін азайту болса, онда олардың арасында» — » белгісі қойылады (деп аталатын алып тастағанда). Мысалы, 19+424 білдіреді біз прибавляем 19-424, бұл 443; ал жазба 424-19 білдіреді біз отнимаем 19 424 береді 405″. Атап өту қажет, бұл қарым-математика және химия жылдарда екі көзқарас. Огюст Конт негізін қалаушы, философия позитивизма және автор формальды жіктеу ғылымдар 1830 жылы жазған арақатынасы туралы математика және химия: «Кез-келген әрекетті қолдануға математикалық әдістер зерттеу кезінде химиялық мәселелерді қарастырған жөн сияқты мүлдем неразумную және қайшы рухына химия… Егер бір кездері математикалық талдау кетеді химия көрнекті орын — бұл, бақытымызға орай, мүмкін емес дерлік, бұл әкеледі жылдам және толық вырождению осы ғылым». Басқа тұрғысынан ұстанған неміс философ Иммануил Кант: «әрбір табиғи ғылым жасалды, қаншама шындық, қаншама онда математика». Мен дәл осы сөздер болды арқауы жұмыстарды неміс химик Иеремии Вениамин Рихтер. Тіпті оның докторлық диссертациясы алғашқы атауы «Пайдалану математика химия». «1793 жылы «еңбегінде Бастауыш негіздері стехиометрии» нәтижелерін негізге ала отырып, жеке эмпирикалық зерттеулер мен тәжірибе предшественников Рихтер қабылданбады заңы, оған сәйкес барлық заттар өзара іс-қимыл қатаң түрде белгілі бір тепе-теңдікте, әрі массасын ретінде бастапқы заттардың және реакция өнімдерінің есептеуге болады алдын ала. Тұжырымдау бұл заң Рихтер алды салыстыру негізінде санын қышқылдар және сілтілер үшін қажетті білім беру орта тұздар. Ол қорытындыға келді: «Егер белгілі бір саны қандай да бір қышқылының нейтрализуется түрлі количествами екі немесе одан да көп санын негіздер болса, онда санының соңғы баламалы және қышқыл бейтараптандырылады бір мөлшерде басқа қышқылдар». Қазақстан тарихында тұңғыш рет дүниежүзілік химия Рихтер алды жазуға теңдеуі реакция, ол мүмкіндік берді рассчитать теориялық өнімнің шығуы. Ол енгізді химия ұғымы стехиометрии (грек тіл. «стойхеон» — «негіз», «элемент» және «метрео» — «өлшеу»), т. е. жаппай немесе көлемдік қатынастар әсер беретін заттар.
Сақталу заңы заттар
Өзекті мәселелердің бірі химия XII-XVIII ғасырлардағы проблемасы болды жану. Тәжірибелер ғалымдар сол уақыттың (мысалы, Эрнст Шталь) жағу ағаш немесе сынапты ауада қашықтан «айқын» ой, бұл массасы заттардың реакцияның нәтижесінде сақталмайды. Шталь объяснял мұндай құбылыстың болуын жанғыш заттар некой материя — флогистона. Реакцияның жану, сәйкес бұл теория, тап — разложению заттың өзіндік флогистон және жанбайтын қалдық. Кешіріңіз, бұл флогистон ие теріс массасы және жану кезінде бөлінеді, атмосфераға және объяснялось ұлғайту массасын металдарды қыздыру кезінде. Бірақ болжауға қажет болуы флогистона оң массасы, түсіндіру үшін, мысалы, білім беру күл ағаштан жасалған. Михаил Васильевич Ломоносов бірінші болып ұсынды «жалпыға ортақ заң» сақтау, сформулировав оның хатында Леонарду Эйлеру 5 шілдедегі 1748 жылы: «Бірақ табиғатта кездесетін өзгерістер орын алуда, себебі, егер, неге не нәрсе қосылған болса, онда бұл азайтылады у-басқа бір нәрсе. Мәселен, қанша материяның қосылады қандай да бір денеге, сонша жоғалады басқа…». Үшін теріске шығаруды натурфилософской теориясы туралы флогистоне Ломоносов жұмысына қосымша тексеру тәжірибесі Бойля. Тәжірибе себепті прокалив отта запаянный ыдыс бар металл, Бойль облысында салмақ ыдыс аршылған, — деп түсіндірді ретінде енуі «огненной, материяның арқылы шыны. 1756 жылы Ломоносов жазады есепте атқарған жұмыстары туралы: «әртүрлі химиялық тәжірибелермен, журнал, 13 парақта, деланы тәжірибелер заплавленных накрепко шыны ыдыстарда, зерттеу үшін: келеді ме салмағы металдар таза ыстық. Оными тәжірибелермен табылды, деп славного Роберт Бойля пікір жалған, себебі жоқ пропущения сыртқы ауаның салмағы жағылған металдың қалады бір шамада». Еуропадағы ашу Ломоносов емес туғызды ешқандай өзгерістер. Тек 70-80х жылдары XVIII ғасырдың Антуан лавуазье өзара бөліп алады, өткізе отырып, көптеген эксперименттер дәл өлшеумен зат дейін және кейін реакция орнатты сомасы салмақтық мөлшерін заттардың дейінгі реакциялар сомасына тең салмақ мөлшерін заттардың барысында алынған реакциялар. Сонымен қатар, Ломоносов, ол тексердім деген болжам салмағы кезінде металл айналуы да тотығы артады. 1773 жылы лавуазье өзара бөліп алады, герметикалық жабық ыдыста көмегімен үлкен өртегіш шыны нагревал қалайы. Күтілгендей, жалпы салмағы мен ыдыстың получившейся қалайы тотығымен бұрынғыша. Алайда сонымен қатар, лавуазье өзара бөліп алады тауып, бұл ауа мөлшері ыдыста азайып, 1/5. Бұл қалған ауа қолдап, тыныс алу және жану. Бұл мүмкіндік берді лавуазье өзара бөліп алады одан әрі анықтау ауаның құрамы. Еңбектері Ломоносов пен лавуазье өзара бөліп алады әкелді, бұл XVIII ғасырдың аяғында ғылыми қоғамдастық, сайып келгенде, мойындады массаның сақталу заңы және опровергло теориясы флогистона. Қазіргі уақытта заң онымен массасы барлық заттар кірген химиялық реакциясын тең массасы барлық реакция өнімдерінің. Дегенмен ХХ ғасырдың басында тұжырымдамасы заңның қайта қаралып, байланыс теориясы салыстырмалық Эйнштейннің сәйкес дене салмағы сондай-ақ байланысты оның жылдамдығын және соның салдары ретінде сипатталады ғана емес, санымен, материя және оның қозғалысы. Алынған дене энергиясы DE ұлғаюына байланысты оның массасы Dm арақатынасымен DE=Dm*c2, мұндағы с — жарық жылдамдығы… Бірақ бұл арақатынас қолданылады химиялық реакциялар, және т. б Dm іс жүзінде мүмкін емес өлшенді.
Заттардың құрам тұрақтылық заңы
Құрам тұрақтылық заңы алғаш рет белгілеп берді француз ғалымы-химик Жозеф Луи Пруст 1801 жылы. Бұл заң ағзам әбу ханифа » полемике Пруста француз химик Клод Луи Бертолле. Соңғы деп санаған бағыт-химиялық реакция құрамы оның өнімдері) ғана байланысты емес табиғат өзара іс-қимыл жасайтын заттар бар, бірақ олардың салыстырмалы саны. Абсолютизируя нәтижелерін эксперименттік зерттеулер химиялық равновесий, ол қағанның барлық заттар бар айнымалы құрамы, ол өзгеруі мүмкін үздіксіз бір компоненттің басқа: мысалы, оксидтері өнімділігі біртіндеп насыщением металды оттегімен. Сол уақытта Пруст пайдалана отырып, айтарлықтай неғұрлым дәл әдістері, талдау көрсеткендей, шын мәнінде, мұндай үздіксіз өтуілер жоқ. Мысалында карбонатының мыс оксидтерінің қалайы мен сурьма, сульфидтер темірдің әр түрлі тотығу дәрежелері, сондай-ақ басқа да заттар, ол дәлелдеді ушылар құрамды қосылыстардың тәсілдеріне қарамастан, оларды алу. Пруст былай деп жазды: «бір полюсі жердің дейін басқа қосылыстар бірдей құрамы және қасиеттері бірдей. Ешқандай айырмашылық жоқ, арасында темір тотығымен Оңтүстік жартышар мен Солтүстік. Малахит, Сібір бар сол құрамы, малахит Испания. Әлемде тек бір ғана киноварь». Сонымен құрам тұрақтылық заңы мынадай үлгіде: «сандық және Сапалық құрамы күрделі заттар тәуелді емес, оны алудың тәсілі».

Заң қарапайым еселі қатынастар
Зерттей келе химиялық-аналитикалық көміртегі мен азот оксидтері, этилен және метан, сутегі қосындылары, азот және фосфор, кейбір басқа да заттар, Дальтон 1803 жылы орнатты еселі қатынас заңы: Егер екі элемент құрайды, бір-бірімен бірнеше химиялық қосылыстардың, онда бір массаға, бір оның ішінде тиесілі мұндай массаны басқа, бірақ олар бір-бірімен қалай шағын бүтін сандар». Басқаша айтқанда, салмақтық қатынастар, жай зат түзетін күрделі зат көрінеді бүтін сандар типі 1:2:3… еселі қатынас Заңы, целочисленные қатынастар эквивалентті масса болған табиғи шығарумен, бұл молекулалар тұрады бірнеше бөлінбейтін бөлшектер — «атомдар». Осыдан пайда мүмкіндігін анықтау салыстырмалы атомдық масса. Джон Дальтон енгізді химия және өзі термин «атом» мельчайшую бөлшекті химиялық элемент. Атомдар әр түрлі элементтерін, Дальтону, бар әр түрлі көптеген және бір-бірінен ерекшеленеді.
Заң қарапайым көлемдік қатынастар
Француз ғалымы Жозеф Луи Гей-Люссак 1802 жылы анықтауы бойынша, бұл газдың көлемі тұрақты қысым артады пропорционалды температура. Кейінірек, ол қабылданбады тағы бір заңы: газдың қысымы тұйық көлемде пропорционалды температура. Газдардың қасиеті соңында, XVIII — ХІХ ғасырдың басында көптеген ғалымдар зерттеді. Тағы Гей-Люссака арасындағы тәуелділік көлемі газ және температурасы ізденіп, француз физигі, Жак Александр Сезар Шарль. Бірақ ол дер кезінде жарияламады алынған деректер, Гей-Люссак, сол анық белгілеп берді, ол Ресей деп атайды заңына Гей-Люссака, ал Англия және АҚШ — Шарль заңына. Ал заңына байланысты қысымды газ абсолютті температура, керісінше Ресейде белгілі атауымен заңының Шарль, ал Англия және АҚШ — заң Гей-Люссака. Жиі бұл заңдар деп атайды, тиісінше, бірінші және екінші заңдары Гей-Люссака. 1808 жылы Гей-Люссак бірлесіп, неміс естествоиспытателем Александр Гумбольдтом белгілеп берді заңы, көлемдік қатынастар: «көлемі енетін реакция газдар тұрған, бірдей жағдайларда жатады бүтін сандар». Мысалы, 2 көлем сутек қосылады 1 көлемі оттегіні бере отырып, 2 көлемінің сулы бу. Қазір біз жазып алды еді стехиометриялық теңдеуі: 2H2+O2=2H2O. Бірақ XVIII ғасырдың басында әлі ажырату ұғымдар атом және молекулалар. Гей-Люссак ештеңе айтқан, түрінде қандай бөлшектер қатысады реакциялар сол немесе өзге де газдар.

Авогадро Заңы
XIX ғасырдың басында деп санайды, бұл барлық газдар тұрады атомдар. Осындай көзқарасты ұстанады және бір виднейших ғалымдар сол уақыттың нақты еуропалық химия Йенс Якоб Берцелиус. Ал мөлшері атомдар бар сол немесе басқа элементтерінің неодинаковы, онда полагали, бұл көлемі бойынша бірдей әр түрлі газдардың «орналастырылады» әртүрлі атомдар саны. Бірақ мұндай көзқарас жане эмпирическим бақылаулар және 1811 жылы итальян химигі Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Кваренья э ди Черрето белгілеп берді жаңа заң Авогадро заңы. 1811 жылы ол былай деп жазды: «қабылдау Қажет, бұл бар, сондай-ақ өте қарапайым арасындағы қарым-қатынас көлемі газ тектес заттарды және санымен қарапайым және күрделі молекулалардың құрайтын бұл заттар. Бірінші гипотеза, ол туындайды және осыған байланысты және ол ұсынылады бірден-бір қолайлы тұрады деген болжамға саны құрамдас молекулалардың кез келген газ әрқашан бір және сол бір көлемде…» «қарапайым молекулалар» ғалым имел ввиду атомдар, оның ішінде оның пікірінше тұрады «күрделі» немесе «құрамдас» молекулалар, газдар. 1814 жылы Авогадро белгілеп берді өз теориясын одан да анық: «тең көлемі газ тектес заттарды бірдей қысымда және температурада заңда және молекулалар, сондықтан тығыздығы әр түрлі газдардың өлшем болып табылады массасын оларды молекулалардың». Бұл қосу өте маңызды, себебі ол білдіреді, өйткені, измеряя тығыздығы әр түрлі газдарды анықтауға болады салыстырмалы массасы молекулалардың, олар тұрады. 1814 жылы осындай қорытындыға келді француз физигі Андре Мари Ампер, бірақ деп санауға оның авторы-жасағандай, көптеген химиктер, бәлкім, әділ. Бірнеше онжылдықтар теориясы Авогадро қалды іс жүзінде незамеченной. Бұның негізгі себебі, осы қабылданған уақытта дуалистическая құрылыс теориясы химиялық элементтердің құрылған Берцелиусом. Сәйкес бұл теория, барлық атомдары бар электрлік зарядтар, ал молекулалар құрылуы атомдарымен с противоположными зарядтармен, тартылады, бір-біріне. Тұрғысынан бұл теория мүмкін емес елестету молекула бар газ, тұратын екі бірдей атомдар, мысалы О2. Сондықтан Берцелиус, орыстардың уақытта непререкаемый авторитет, отверг гипотезаны Авогадро. Және соңында ғана 50-ші жылдардың XIX ғасырдың оның ресми мереке етіп жариялады итальяндық химик Станислао Канницаро. Ол үшін молекулалардың газ тәрізді элементтерін дұрыс удвоенные формулалар және мақұлдады осылайша теориясын Авогадро бастап эксперименттік деректер. Кейін Авогадро заңы болды жалпыға танылған, химиктер мүмкіндік алды үміт, қандай арақатынаста болады әрекет әр түрлі қосылыстар. Бірақ химиктер үйренген пайдалану емес, молекулалар, ал литрами немесе граммами. Сондықтан білуге қатынасы масс өзара іс-қимыл жасайтын молекулалардың. Химиктер балабақшаға массасы молекулалардың салыстырмалы массасы сутегі атомы. Мұндай жағдайда үшін реакция C2H4+Cl -> C2H4CL2 өтті толығымен, «сутегі» бірлігімен керек 28 этилен және 71-хлор. Сондықтан қандай 28г этилен және 71г хлор және осы мөлшердегі реагенттерді болады ұсталуы тең таза молекулалардың. Осылайша измеряя көптеген заттардың граммен, химиктер де оперировали молекулалар. Мәселен, химия пайда болды шамасы, оны деп атаған грамм-молекула немесе молем. Моль — бұл заттар саны, құрамында сонша құрылымдық элементтеріне, олардың қанша ұсталады 0,0012 кг көміртегі-12. 1971 жылы шешімімен 14 Бас конференциясының шаралары бойынша және весам моль енгізілген Халықаралық бірліктер жүйесіне СИ ретінде жетінші негізгі бірлік. Саны Авогадро (NA) — бұл саны бөлшектердің қамтылған мол кез келген зат. Заманауи мәні тұрақты Авогадро: NA=6,0221367×1023.
Мәні стехиометрических заңдардың негіздеу тұжырымдамасы атомизма
Стехиометрические заңдар ұялатты атом-молекулалық әлем бейнесі рационалды сипатта болады. Бұл заңдар шығаруға ықпал эксперименттік іргетастың астына атомдық-молекулалық гипотезаны. Барлық осы заңдар орнатылған эксперименттік, химия келді өлшеу санын заттар енетін реакция пайда болатын. Заң Пруста болды негіздердің бірі болып қалыптасып отырған уақытта ұсыну туралы атом-молекулалық заттардың құрылымы. Бірақ маңызды бекіту атомистических көріністер болды жұмыс Джон Дальтона. Түсінік, материя тұрады дәріске (бұдан әрі невидимых бөлшектердің ұсынылып отыр емес Дальтоном. Қазірдің өзінде антикалық философ Демокрит дамытты атомистическую гипотезаны. Барлық уақытта болды физика және химиктер, разделявшие. Еңбегі Дальтона мынада: ол эксперименттік негіздей атом теориясын. Авогадро, беря негізге заңдары Гей-Люссака, енгізді, ғылымға ұғымы молекуласының бір бөлігі ретінде күрделі заттар тұратын атомдар, анықтады атом салмағы кейбір газдар. Өзі заң Авогадро бірі болып табылады ең айқын дәлелдерді ақиқаттық атом-молекулалық тұжырымдамасын құрылыстар заттар. Түпкілікті жеңіске атом-молекулалық ілім (және опирающиеся оған тәсілдерін анықтау атомдық және молекулалық салмақтар) одержало 1-ші Халықаралық Конгресінде химиктер (1860). Басты мәселе-конференция болды разграничение понятий «молекула» және «атом». Үлкен әсері барысы конгресінің көрсетті итальяндық химик Канниццаро. Канниццаро заңының негізінде Авогадро анық разграничил ұғымдар «атом» және «молекула» және «баламасы» ұсынды ұтымды жүйесін атом массасы. Өз теориясын баяндады ол кітапшада, оны өзі үлестірді барлық қатысушыларға конгресс. Өз сөздерінде Канниццаро отстаивал Авогадро заңы және жүйесі Жерара мен нұсқаған болатын деп қайтаруға химия қағидаттарына Берцелиуса орынсыз. Нәтижесі съезд химиктер Карлсруэ бекіту болды атомдық-молекулярлық оқу-жаттығу анықталды ұғымдар атомдық салмағын, сондай-ақ молекулалар мен атомдар. Деп молекуласы — бұл ең аз саны заттар-қатынаста болатын реакциялар және айқындаушы физикалық қасиеттері, атом — ең аз элемент нормаларындағы, солардың молекулах. Сондықтан кеңінен пайдалану неғұрлым дәл сандық өлшеу, жетілдіру, химиялық эксперимент, әсіресе химиялық талдау әдістерін әкелді түпкілікті қалыптасуына атомды-молекутярных туралы түсініктерін құрамындағы заттар.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.