Закон объемных отношений

Открыт Жаном Гей-Люссаком в 1808 году: “ПРИ ПОСТОЯННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ И НЕИЗМЕННОМ ДАВЛЕНИИ ОБЪЕМ ГАЗОВ, ВСТУПАЮЩИХ В РЕАКЦИЮ, ТАК ОТ­НОСЯТСЯ МЕЖДУ СОБОЙ, А ТАКЖЕ К ОБЪЕМАМ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ, КАК НЕБОЛЬШИЕ ЦЕЛЫЕ ЧИСЛА”.

Если смешать равные объемы водорода и хлора, пропустить череэ смесь электрическую искру или выставить на яркий солнечный свет, то происходит взрыв и образуется новое газообразное вещество - хлороводород.

I л Н + I л С1 = 2 л НС1

Отношение 1:1:2

Исследования Гей-Люссака привлекли общее внимание химиков. Было высказано предположение, что в равных объемах различных газов содер­жится одинаковое число атомов, поэтому при взаимодействии равных объемов газов (Н₂ и С1₂), один атом водорода соединяется с одним атомом хлора; таким образом в виде уравнения это можно записать так:

Н +С1 = НС1, но в этом случае объемные отношения равны 1:1:1, а не 1:1:2. Подлинное объяснение закономерности, найденное Гей-Люссаком, было дано итальянским уче­ным А. Авогадро, но физический смысл этого закона был раскрыт неско­лько позднее в результате развития атомно-молекулярной теории.

Атомно-молекуЛйРная теория

Основы атомно-молекулярного учения впервые были изложены

М.В. Ломоносовым (1741 г.) в одной из его первых работ "Элементы математической химии", в которой он сформулировал важнейшие положения корпус­кулярной теории строения вещества.

1. ВСЕ ВЕЩЕСТВА СОСТОЯТ ИЗ МЕЛЬЧАЙШИХ ЧАСТИЦ "КОРПУСКУЛ", КОТОРЫЕ В СВОЮ ОЧЕРЕДЬ СОСТОЯТ ИЗ ЕЩЕ БОЛЕЕ МЕЛКИХ ЧАСТИЦ "ЭЛЕМЕНТОВ".

2. "КОРПУСКУЛА" В ПОНИМАНИИ ЛОМОНОСОВА СООТВЕТСТВУЕТ СОВРЕМЕННОЙ МОЛЕКУЛЕ, А "ЭЛЕМЕНТ" - АТОМУ. "Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших тел; корпускула есть собрание элементов в одну небольшую массу.

3. "КОРПУСКУЛЫ ОДНОРОДНЫ, ЕСЛИ СОСТОЯТ ИЗ ОДИНАКОВОГО ЧИСЛА ОДНИХ И ТЕХ ЖЕ ЭЛЕМЕНТОВ (имеется в виду вещество).

4. "КОРПУСКУЛЫ" РАЗНОРОДНЫ, КОГДА ЭЛЕМЕНТЫ ИХ РАЗЛИЧНЫ (соответст­вует сложному веществу).

Дальнейшее развитие атомистические представления получили в рабо­тах Д. Дальтона:

1. ВСЕ ВЕЩЕСТВА СОСТОЯТ ИЗ МЕЛЬЧАЙШИХ ЧАСТИЦ - АТОМОВ.

2. КАЖДОЕ ВЕЩЕСТВО СОСТОИТ ИЗ СВОИХ АТОМОВ; ПРОСТОЕ - ИЗ ПРОСТЫХ, НЕДЕЛИМЫХ АТОМОВ, СЛОЖНОЕ - ИЗ "СЛОЖНЫХ" АТОМОВ, ПРИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЯХ КОТОРЫЕ 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.

Таким образом, Дальтон активно отвергал предположение о возможности существования простых веществ в виде молекул.

Какие же наблюдения наводили ученых на мысль о реальном существо­вании атомов и молекул?

1. Это закон постоянства состава, который указывает на способность атомов элемента присоединять к себе не любые, а только определенные числа атомов другого элемента.

2. Законы эквивалентов и кратных отношений также основаны на той же характеристике атомов, причем, атомы вступают в реакцию как целые частицы.