01

Основные законы химии

Производя количественные анализы различных веществ, Ла­вуазье пришел еще к одному очень важному выводу: при хими­ческих реакциях не только сохраняется общая масса веществ, но и масса каждого из элементов, входящих в состав взаимо­действующих веществ, остается постоянной. Следовательно, при химических реакциях элементы не превращаются друг в друга. Этот вывод положил предел всякого рода алхимическим попыткам вызвать трансмутацию (превращение) элементов. Косвенно он сви­детельствовал также о существовании атомов и о сохранении их массы при химических реакциях. Вместе с тем признание всех химических элементов (атомов) неизменными при всех обстоя­тельствах явилось впоследствии тормозом для развития науки.

Подвергая анализу различные образцы какого-нибудь чистого химического соединения, мы всегда получаем один и тот же ре­зультат. Так, например, вода, взятая из океана, из реки или из колодца и тщательно освобожденная от всяких примесей, и вода, образовавшаяся при горении дерева или при разложении сложного вещества, всегда будет содержать на 1 весовую часть водорода 8 весовых частей кислорода. То же самое можно сказать и в отно­шении любого другого сложного вещества.

Откуда и каким бы путем ни было получено данное химическое соединение, состав его всегда остается одним и тем же.

Это положение известно под названием закона постоян­ства состава.

Поэтому закон постоянства состава можно формулировать также следующим образом:

При образовании сложного вещества элементы всегда соеди­няются друг с другом в строго определенном весовом отношении.

Числа, показывающие, в каких весовых количествах соединяются друг с другом химические элементы, называют эквивален­тами, что значит равноценные количества. В таких количествах элементы не только соединяются между собою, но и замещают Друг друга в соединениях.

Закон кратных отношений: Если два элемента образуют друг с другом несколько хими­ческих соединений, то весовые количества одного из элементов, приходящиеся в этих соединениях на одно и то же количество другого относятся между собой, как небольшие целые числа.

Из закона кратных отношений следуют два весьма важных вы­вода:

1) Соединения, образованные одними и теми же элементами, обычно резко отличаются друг от друга по своему весовому составу. Например, в метане на 1 весовую часть водорода приходится 3 ве­совых части углерода, а в этилене 6 весовых частей, т. е. вдвое большее количество. Следовательно, при переходе от одного соеди­нения к другому, образованному теми же элементами, состав ве­щества меняется скачкообразно.

2) Изменение количественного соотношения между соединяю­щимися элементами всегда влечет за собой появление нового ка­чества. Так, метан и этилен, хотя и образованы одними и теми же элементами, качественно отличны друг от друга, т. е. представляют собой различные вещества. Это различие является яркой иллюстра­цией всеобщего закона природы — закона перехода количества в качество.

Введение в химию понятия «эквивалент» позволило сформулиро­вать следующий закон, называемый законом эквивален­тов:

Элементы соединяются друг с другом в весовых количествах, пропорциональных их эквивалентам.

В настоящее время эквивалентом элемента называют весовое количество его, соединяющееся с 8 весовыми частями кислорода или с 1 весовой частью водорода или замещающее то же количества кислорода и водорода в их соединениях.

Эквивалентом сложного вещества называется такое весовое ко­личество его, которое взаимодействует без остатка с одним экви­валентом водорода (1 весовая часть) или кислорода (8 весовых частей) или вообще с одним эквивалентом любого другого вещества. Так, например, при пропускании водорода над накаленной окисью меди 1 г водорода восстанавливает 40 г окиси меди. Послед­нее число и является эквивалентом окиси меди. Эквивалент серной кислоты равняется 49, так как 49 весовых частей серной кислоты взаимодействуют без остатка с одним эквивалентом магния, цинка и других металлов. В свою очередь окись меди и серная кислота будут взаимодействовать друг с другом без остатка, если на 40 ве­совых частей окиси меди взять 49 весовых частей серной кислоты. 9.

Сущность взглядов Дальтона сводится к следующему:

1) Все вещества состоят из очень малых частиц — атомов, связанных между собой силами взаимного притяжения.

2) Каждое вещество состоит из своих атомов. Простые вещества состоят из простых, неделимых атомов, сложные — из «сложных атомов», которые при химических реакциях могут распадаться на

атомы простых веществ.

3) Все атомы одного и того же вещества совершенно одинаковы между собой по форме и по весу (массе) *, но отличаются от атомов другого простого или сложного вещества. Вес сложного атома равен сумме весов образующих его простых атомов.

4) При образовании сложных веществ «сложные атомы» скла­дываются из небольшого числа простых атомов.