Создание атомно-молекулярного учения

Электро-химические теории.

Создание Дальтоном атомной теории поставило вопрос о способе соединения атомов. Алессандро Вольта (1745-1827) в 1800 г. представил доказательство несомненной связи между химическими реакциями и электричеством в виде первой электрической батареи ("Вольтов столб"). Последовавшие за этим блестящие успехи применения электричества в химии (разложение воды, выделение щелочных и щелочноземельных металлов) способствовали всеобщему убеждению естествоиспытателей в том, что силы, соединяющие атомы, должны иметь электрическую природу.

Первую электрохимическую теорию химического сродства предложил в 1807 г. английский учёный Гэмфри Дэви (1788-1829). Основные идеи теории состояли в следующем:

1. Атомы, способные соединяться химически, приобретают при контакте противоположные заряды;

2. Акт химической реакции представляет собой соединение атомов за счёт сил электростатического притяжения, при котором происходит компенсация зарядов;

3. Химическое сродство атомов пропорционально их полярности (величине возникающего заряда).

4. Если подействовать на соединение электричеством, атомы восстанавливают полярность и движутся к электродам.

Развивая представления Дэви, Й. Я. Берцелиус разрабатывает в 1811-1818 гг. свою электрохимическую теорию сродства. На основании изучения продуктов разложения солей, кислот и оснований, выделяющихся на электродах, Берцелиус создаёт весьма простую и наглядную дуалистическую систему:

1. Все атомы (простые и сложные) электрически заряжены и биполярны; при этом один из зарядов преобладает;

2. Соединение атомов сопровождается частичной нейтрализацией их зарядов;

3. При пропускании электрического тока атомы восстанавливают начальную полярность;

4. Химическое сродство пропорционально полярности веществ и температуре.

Все элементы Берцелиус располагает в ряд по знаку и величине присущего их атомам заряда: абсолютно электроотрицательный кислород, электроотрицательные элементы (неметаллы), индифферентные (оксиды которых – ни кислоты, ни основания), переменные (одни оксиды которых – кислоты, другие – основания) и электроположительные (щелочные и щелочноземельные металлы).

Несмотря на присущие недостатки, дуалистическая теория Берцелиуса весьма удачно объясняла многие реакции между неорганическими веществами. В XIX веке система Берцелиуса несколько десятилетий представляла собой одну из теоретических основ химии.

Берцелиус давал свое толкование закону Гей-Люссака –в равных объемах разных газов содержится одинаковое количество атомов, а не молекул. Француз Андре Мари Ампер (1775-1836) –говорил о том, что в газах молекулы находятся на одинаковом расстоянии, поэтому число молекул в объемах одинаково. Речь опять шла о молекулах. Наблюдался полный разброд –кто-то употреблял термин атом, кто-то молекула, кто-то корпускула. Авагадро оперировал понятием интегральная молекула (а понимал под ней молекулу), простая молекула (атом), Ампер - говорил о частице (молекуле) и молекуле (под которой подразумевался как раз атом). т.д. В ходу было еще и понятие эквивалента.

В 1983 году Годен М. (1804-1880) предложил разграничить понятия атома и молекулы: атом – это неделимая мельчайшая частица вещества, а молекула – это группа атомов. Молекулы могут быть одно, двух и многоатомными. Но Годен был простой служащий и его не послушали. Но вскоре с предложениями о реформе атомно-молекулярного учения выступили и такие маститые химики как Шарль Жерар (1816-1856) и С.Канницаро (1826-1910), которые предложили разграничить понятия «атомный вес», «молекулярный вес» и «эквивалентный вес». На конгрессе Канниццаро произнес яркую речь, и ему удалось убедить участников в правильности предлагаемых им идей. С этого момента в вопрос об атомных весах была внесена ясность и было по достоинству оценено значение таблицы атомных весов, составленной Берцелиусом.

Логическим завершением всего многовекового процесса возникновения и развития химии стал первый международный химический конгресс, который состоялся в сентябре 1860 г. в немецком городе Карлсруэ. На конгрессе присутствовали самые знаменитые химики того времени.