2. Современная химическая атомистика:

Начало становлении совреемен. хим. атомистики можно отнести к разгоревшемуся в 180; г. научному спору между двумя франц. химиками - Жозефом Луи Прустом (1754 1826 гг.)Клодом Луи Бертолле(1748-1822 гг.) и продолжавшемуся вплоть до 1808 г. Работавший в то время в Мадриде Пруст утверждал, что все хим. соединения имеют неизменный и постоянный состав. 8 то время как его оппонент Бертолле настаивал на их переменном составе, приводя в кач.примера переменный состав сплавов металлов. Пруст возражал против этого примера, считая, что сплавы металлов представляют собой тверд. Р-ры, а не хим. соединения. В ответе оппоненту он писал: «Св-ва истинных соединений неизменны, как и отношение их составных частей. От Север. д0 Южною полюса оба эти признака соединений остаются постоянными; их внешний вид может изменяться в зависимости от способа получения, но хим. св-ва соединений всегда постоянны. Никогда еще не наблюдалось различий между оксидами железа, полученными на юге или на севере...» Это утверждение получило название закона постоянства состава Пруста, кот. в современной формулировке можно изложить так: «Состав хим.соединения и его св-ва остается постоянным, независимо от способа его получения». Вполне естественно, что спор окончился в пользу Пруста, так как существовавшие в то время методы хим. анализа были недостаточно точны, чтобы почувствовать изменение состава хим. соединения в пределах десятых и сотых долей процента. Этот спор Пруста и Бертолле в то время принес большую пользу химии, так как заставил ученых обратить большое внимание на количественные соотношения компонентов в составе химических соединений. С современных позиций в споре о постоянном или переменном составе хим. соединения оба оппонента были по своему правы. Пруст был прав, когда имел в виду соединения, состоящие из отдельных молекул. Такие соединения наблюдаются в паровой фазе при ис-парении металлических, ковалентных и ионных твердых тел (Na2, C2,NaCl), а также в молекулярных кристаллах, в кот. существуют отдельные молекулы, состоящие из небольшого кол- ва атомов: 12 (тв), С02(тв). Эти молекулы связаны между собой слабыми вандерваальсовыми силами и поэтому легко возгоняются (переходят непосредственно из твердого состояния в парообразное). Такое (молекулярное) состояние вещества полностью подчиняется закону постоянства состава, так как малочисленный состав молекул (Р4 (нар), S6 (пар), As4 (nap). С02 (газ)) не позволяет менять их состав. Представьте на мгновение, что молекула S02 «потеряла» -дин атом кислорода - что образуется в результате? Молекула перестанет быть молекулой -нерасторжимым ансамблем атомов. Молекулярные твердые тела реализуются в подавляющем большинстве органич.соединений, тогда как в неорганич.химии молекулярные кристаллы наблюдаются гораздо реже. Что же происходит при конденсации пара больш-ва неорганич. соединений? Происходит образование ковалентно-ионных кристаллов, в кот. невозможно зафиксировать отдельные молекулы. Напр., в кристаллах хлорида натрия каждый ион натрия окружен шестью ионами хлора, и наоборот. И это происходит в первой координационной сфере (в ближайшем окружении), а также во второй, третьей и т. д. Такие кристаллы принято называть координационными, и для них понятие молекулы, которое определяет все свойства молекулярного кристалла, за меняется понятием «фаза», кот. распространяется на весь кристалл. Следовательно, в координационных (немолекулярных) кристаллах все св-ва последних определяет весь огромный (порядка постоянной Авогадро) ансамбль атомов, кот. подчиняется закону больших чисел. Суть его в том. что координационный кристалл, содержащий очень большое кол-во атомов, может устойчиво существовать, даже если какое-то число последних по определенным причинам покинет кристалл Более того, оказалось, что реально существующий кристалл (в отличие от идеального) при температурах выше 0 К всегда содержит определенное число пустых мест в узлах кристаллич. решетка (далее - вакансий) и его устойчивость может даже возрастать с увеличением концентрации дефектов - нарушений идеальной кристаллич.структуры.