20 Наукова діяльність Ломоносова: праці з фізики, з хімії.

Ломоносов

Михайло Васильович - перший російський учений-дослідник природи світового значення Наукову діяльність Л. можна розділити на три періоди: до створення лабораторії він в основному займався хімічними і фізичними дослідженнями, з 1748 проводив переважно хімічні роботи, а з 1753 до кінця життя — в самих різних областях природних і прикладних наук. М. В. Ломоносов був вченим-енциклопедистом. Його улюбленою областю завжди була хімія, особливо теоретична, або, як він її називав, фізична хімія. Наукові дослідження Л. по хімії і фізиці грунтувалися на уявленнях про атомно-молекулярній будові речовини.Основою наукового погляду Ломоносова була корпускулярна філософія. М. В. Ломоносов не тільки визнавав існування корпускул, але і вважав причиною фізичних і хімічних явищ безперервний їх рух (кінетична теорія матерії). При цьому він базувався на законі збереження речовини і руху.

Ще у своїх ранніх роботах М. В. Ломоносов розвинув власні корпускулярні уявлення. Корпускули складаються з елементів,тобто атомів. Він розрізняв однорідні корпускули, що складаються з однакових атомів, і різнорідні корпускули, що складаються з атомів різної природи. Корпускула і атомам М. В. Ломоносов приписував протяжність, тяжкість і кулясту форму. Ці корпускулярні уявлення М. В. Ломоносов застосував насамперед до теорії теплоти. Щоб переконатися в неспроможності вчення, що панувало в ту епоху, про «вогненну матерію», Л. піддав перевірці досвід Бойля, який, прожаривши на вогні запаяну судину, що містила метал, виявив збільшення ваги розкритої судини і приписав це проникненню крізь скло «вогненної матерії» (флогистона). Повторивши досвід Бойля, але не розкриваючи судини після нагрівання, Л. переконався, що «Бойля думка помилкова, бо без припущення зовнішнього повітря вага спаленого металу залишається в одній мірі». І на відміну від хіміків свого часу, Л. виключив «вогненну матерію» з числа хімічних агентів. У тісному зв'язку з корпускулярними уявленнями і кінетичної теорії теплоти слід поставити і вчення М. В. Ломоносова про збереження речовини і руху. Теоретична хімія Л. цілком спиралася на досягнення фізики. Він склав обширну програму досліджень властивостей розчинів. Збереглися отримані їм дані про розчинність солей у воді при різних температурах, про охолоджування розчинів із записом ходу падіння температури з часом. Л. розробив прилади для фізичного дослідження хімічних об'єктів (віскозиметр для виміру в'язкості, рефрактометр для визначення показника заломлення, прилад для визначення твердості зразків).

21. Історія відкриття кількісних законів.

На межі XVIII-XIX ст. хімія переживала найбільший революційний переворот.

Хімія отримала нову фундаментальну теоретичну базу, нову термінологію і номенклатуру. Відбувалося відокремлення окремих областей хімічних знань, стали виникати промислові спеціалізовані хімічні підприємства. На думку цілого ряду авторів, хімія стає наукою лише з розвитком і укоріненням теоретичних уявлень. За відкритим Лавуазьє законом збереження маси пішов цілий ряд нових кількісних закономірностей - стехіометричні закони.Перший закон став закон еквівалентів, Ріхтер Він виявив, що в результаті реакції кислоти з основою розчини кислот нейтралізували розчини основ: суміш кислоти і підстави, узятих у визначеному співвідношенні, не виявляє властивостей ні кислоти, ні основи, а являє собою розчин

солі, яка зазвичай хімічно менш активна, ніж вихідні кислота або підстава.Формулювання закону, представлена Ріхтером, виглядає приблизно таким

чином: Якщо одна і та ж кількість будь-якої кислоти нейтралізується різною кількостями двох і більше числа основ, то кількості останніх еквівалентні і нейтралізуються однією і тією же кількістю іншої кислоти. Клод Луї Бертолле, який запропонував у 1803 р теорію хімічної спорідненості, відстоював припущення про те, що елементний склад речовини може змінюватися в деяких межах залежно від умов, в яких воно було отримано.Протилежних поглядів дотримувався Пруст. За допомогою ретельних аналізів в 1799-1806 рр. він встановив, що ставлення кількостей елементів у складі з'єднання завжди постійно. Вивчаючи кількісний склад сульфідів і оксидів металів, Пруст прийшов до висновку, що елемент може з'єднуватися з киснем або сірої в одному або небагатьох відносинах, проте узагальнити зроблені спостереження до постулирования закону кратних відносин йому не вдалося.Законом сталості складу або іноді законом Пруста. Він сформулював загальне правило, згідно з яким всі сполуки містятьелементи в строго певних пропорціях незалежно від умов отримання цих сполук. Подібно древнім атомистам, Дальтон виходив з положення про корпускулярну будову матерії, прийняв, що всі атоми кожного окремого елемента однакові і характеризуються, тим, що володіють певною вагою, яку він називає атомною вагою. Таким чином, кожен елемент володіє атомною вагою, про яку, можна мати уявлення тільки у відносному сенсі, так як визначити абсолютна вага атомів неможливо. Дальтон приймає за одиницю атомна вага самого легкого з відомих елементів, а саме водню, і зіставляє з ним ваги інших елементів. Знаючи вагу іншого елемента щодо водню, можна завжди знайти відношення ваги даного елемента до прийнятого за одиницю вазі водню. Дальтон припустив, що хімічні сполуки утворюються між різним числом частинок певної ваги. У 1803-1804 рр. спроба підтвердити цю ідею за допомогою аналітичних привела його до відкриття закону кратних відносин: якщо два елементи утворюють між собою кілька бінарних сполук, то маси одного з елементів, припадають в цих з'єднаннях на одну і ту ж строго певну масу іншого елемента, співвідносяться як невеликі цілі числа.Таким чином Дальтон сформулював свою атомістичну теорію Основні положення теорії а полягали в наступному:1. Всі речовини складаються з великого числа атомів (простих або складних).2. Атоми одного речовини повністю тотожні. Прості атоми абсолютно незмінні і неподільні.3. Атоми різних елементів здатні з'єднуватися між собою в певних співвідношеннях.4. Найважливішим властивістю атомів є атомний вагу. Для позначення атомів елементів Дальтон використовував символи у вигляді кіл з різними фігурами всередині.

У 1805 р Гей-Люссак вивчав склад атмосферного повітря залежно від географічної широти місцевості. Він довів, що при утворенні води з кисню і водню незалежно від переважання того або іншого газу один об'єм кисню завжди з'єднується з двома об'ємами водню (співвідношення 1: 2). Вивчаючи взаємодію водню і хлору, а також об'ємні співвідношення газів у реакціях освіти закису азоту, аміаку, оксидів сірки, Гей-Люссак встановив, що обсяги з'єднуються газів і продуктів реакції співвідносяться як цілі числа. У 1808 р Гей-Люссак узагальнив результати своїх досліджень у вигляді закону з'єднаннягазів між собою {закону простих об'ємних відносин). Згідно з цим законом, гази завжди з'єднуються в простих об'ємних відносинах. Основоположником молекулярної теорії Авогадро. Для позначення часток, існуючих в газах, Авогадро використовував термін «молекула» Він конкретизував поняття: для позначення атомів застосовував поєднання «елементарна або проста молекула », а для молекул - «Інтегральна або складова молекула» Якщо знехтувати власними розмірами молекул, то відстань між ними має бути однаковим для будь-яких газів. Гіпотеза Авогадро привела його до думки про те, що відносне число «елементарних молекул» (атомів) в з'єднанні безпосередньо випливає з об'ємних співвідношень утворюють його газів. Виходячи з цього, Авогадро запропонував спосіб визначення відносних молекулярних мас речовин в газоподібному (пароподібному)стані.Узагальнивши всі свої ідеї, в 1814 р А. Авогадро сформулював закон: рівні об'єми газоподібних речовин при однакових зовнішніхумовах (<тиску і температурі) містять одне і те ж число молекул. 1819 р в результаті вивчення солей ортофосфорної Н3Р04 і миш'якової H3As04 кислот Мітчерліх встановив,що ці сполуки, що мають подібний хімічний склад, можуть виділятися у вигляді змішаних кристалів. Узагальнивши свої спостереження, він прийшов до висновку, що форма кристалів залежить не стільки від природи атомів, скільки від їх числа. Таким чином, був сформульований закон ізоморфізму («однакової форми»): однакове число атомів, з'єднаних одним і тим же способом, дає одну і ту ж кристалічну форму, яка не залежить від хімічної природи атомів, а залежить лише від їх числа і становища.