|
Оглавление
Введение (отрывок)
Ход развития какой-либо науки состоит из двух различных периодов: сначала все научные исследования имеют описательный характер или характер систематики; затем они приобретают рациональный или философский характер. Такой путь развития прошла и химия как чистая наука, т.е. если оставить в стороне ее приложения. Во время первого периода научные исследования ограничиваются накоплением и согласованием материалов, составляющих основу данной науки. Так, в химии они привели к открытию новых веществ, к выяснению их химического состава и свойств с тем, чтобы расширить область, охватываемую наукой, найти для каждого вещества подходящее место в общей классификации, и получить возможность отличать одни тела от других. Если в этот период и исследовалась связь между свойствами различных тел нли между их химическим составом, то лишь с целью классификации. Во втором периоде развития исследования уже не ограничиваются накоплением и согласованием материалов, но переходят к причинной связи. Первоначальный интерес к новому веществу исчезает, в то время как выяснение его химического состава и свойств, приобретая теперь гораздо большее значение, становится отправной точкой для выяснения причинной связи. История всякой науки заключается в эволюции от описательного периода к периоду рациональному. В химии исследования рационального порядка характеризовались в последнее время заметным стремлением связать формулу строения вещества с его свойствами. Это направление оправдывается тем, что формула строенпя вещества является не только символическим выражением его состава, но вскрывает, хотя и несовершенным образом, внутреннюю природу материи, из которой построено данное вещество. Так как все свойства вещества вытекают из этой внутренней природы материи, то легко предвидеть, что когда-нибудь формула строения вещества сможет указать нам правильно и во всех деталях свойства вещества, которое она обозначает. В этих исследованиях необходимо различать две части. Свойства, которые мы хотим связать с формулой строения, могут быть физическими или же химическими. Чтобы характеризовать эти две части, достаточно привести хорото известные работы Брюля и Меншуткина. Действительно, немецкий химик пытается связать с формулой строения физическое свойство, а именно, показатель преломления, в то время как Меншуткин, интересуясь химическими свойствами, ищет связь между этой формулой и способностью различных кислот и спиртов к этерификации. Эти работы выявляют большое преимущество физических свойств при изучении их связи с формулой строения. Работы физиков дали возможность характеризовать многие из этих свойств определенными постоянными выражениями. Так Брюль Mor изучать "удельное преломление", совершенно постоянно характеризующее преломляющую силу вещества; именно это "удельное преломление" определялось для различных веществ и сравнивалось с формулами строения. Очевидно, что найденная таким образом связь не может оказаться случайным результатом действия каких-либо факторов, например, температуры, так как сравниваются величины, неизменяющиеся под действием этих факторов. Иначе обстоит дело с химическими свойствами. Чтобы понять трудности, с которыми здесь приходится встречаться, достаточно обратиться к рассмотрению работ Меншуткина. Этот русский химик нагревал до 155o смеси кислот и спиртов и определял как "начальную скорость", так и "предел" химического процесса, т.е. он определял количество вещества, превращенное в течение часа, и количество, остающееся в конечном состоянии. Эта "начальная скорость" и этот "предел" изменяются с температурой и объемом, и при этом неизвестно, каким именно образом; поэтому полученные соотношения могут иметь лишь относительное значение, хотя и представляют собой весьма, большой интерес. Я далек от того, чтобы недооценивать работы Меншуткина. Моя критика касается лишь настоящего положения наших знаний химических свойств. Они не дают нам возможности наметить те характеристические постоянные величины, на которые необходимо обращать внимание при каждом исследовании связи между химическими свойствами и формулой строения. Поэтому я попытался в настоящей работе сделать все, что в моих силах, для улучшения положения. Выражение "химические свойства" охватывает во всей широте цанные, касающиеся химических превращений какого-либо вещества, т.е. химических превращений, испытываемых веществом cамим по себе или же в присутствии различных веществ, во всевозможных условиях. Намечая до какой степени эти свойства могут быть выражены точным образом, мы должны будем обрисовать в нескольких чертах общее состояние наших познаний в области химических превращений. Я коснусь таким образом нескольких понятий, предварительное ознакомление с которыми является необходимым. Прежде всего необходимо установить различие между полным химическим превращением и ограниченным химическим превращением. Первое может быть определено – несколькими словами: это общеизвестное химическое превращение, которое характеризуется полным переходом одного вещества (начальная система) в другие, отличные от него (конечная система). Химическое уравнение выражает это превращение, при чем его первая часть обозначает начальную систему, а вторая – конечную систему. Например: CI2+ H2 = 2CIH Ограниченное превращение, открытием которого мы обязаны Бертолле, характеризуется тем, что оно останавливается раньше своего полного завершения. В конечном состоянии, следовательно, на ряду с вновь образовавшимися веществами находится некоторая часть неизмененных исходных веществ. Так, при действии хчористоводородной кислоты на азотнокислый натрий происходит превращение, ведущее к образованию азотной кислоты и поваренной соли, но это превращение никогда не распространяется на все количество исходных веществ. Такого рода наблюдения становятся все более и более многочисленными, и ограниченное превращение встречается теперь во всех областях химии. Пфаундлер связал оба эти явления единой точкой зрения, рассматривая наблюдаемый предел как результат двух противоположных превращений, ведущих в приведенном примере одно – к образованию поваренной соли и азотной кислоты, другое – к образованию хлористоводородной кислоты и азотнокислого натрия. Эта точка зрения, подтвержденная экспериментом, оправдывает выражение химич еское равновесие, которым пользуются для характеристики конечного состояния ограниченных реакций... Об авторе
Выдающийся голландский химик, первый лауреат Нобелевской премии по химии (1901). Родился в Роттердаме, в семье врача. С 1871 г. учился в Лейденском, Боннском (под руководством известного немецкого химика Ф.Кекуле) и Парижском университетах. В последнем завершил работу над диссертацией, посвященной исследованию некоторых органических кислот, и стал доктором математики и натурфилософии. В 1878–1896 гг. – профессор химии Амстердамского университета. В 1896 г. был избран действительным членом Берлинской академии наук и переехал в Берлин, заняв кафедру экспериментальной физики Берлинского университета. В 1901 г. удостоен Нобелевской премии по химии в знак признания огромной важности открытия законов химической динамики и осмотического давления в растворах. Исследования Я.Г.Вант–Гоффа объединили в единую теорию различные направления химической статики: термохимию, электрохимию и учение о равновесии; благодаря этому возник единый теоретический фундамент химии. Его теория о пространственном положении атомов в молекулах легла в основу современной стереохимии – области химии, изучающей пространственное строение молекул. Работы в области изучения кинетики и химического равновесия, в которых он сформулировал основные постулаты химической кинетики и впервые ввел оценку скорости реакции с помощью константы скорости реакции, принесли ему Нобелевскую премию. Многие труды Я.Г.Вант–Гоффа были переведены на русский язык: "Химическое равновесие в системах газов и разведенных растворов" (М., 1902), "Восемь лекций по физической химии" (Рига, 1903), "Зависимости между физическими и химическими свойствами и составом" (СПб., 1903), "О теории растворов" (Рига, 1903), "Правило фаз" (СПб., 1904), "Расположение атомов в пространстве" (М., 1911), "Очерки по химической динамике" (Л., 1936) и другие. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||