Многие выдающиеся ученые XIX в. не верили в существование атомов. Даже такие светила химии, как Бертло, Оствальд, Девилль, отрицали идею атомарного строения вещества

отношения масс атомов Н и О повли­яло бы только на атомную массу во­дорода. В результате была принята так называемая кислородная шкала:

ТАК РАБОТАЛ СТАС

Пользуясь новой шкалой атомных масс, Стас провёл ряд очень точных определений. Сливая растворы тщательно очищенных AgNO₃ и NaCl, он отделял и взвешивал осадок AgCl. Проведя десять опытов, учёный уста­новил, что ровно 100 г серебра реагируют с 54,2078 г NaCl. Далее из хло­ра и серебра он синтезировал AgCl. По данным семи независимых опы­тов, из 100 г серебра получается 132,8445 г AgCl. Отсюда легко рассчитать, что 32,8445 г хлора соединяется со 100 г серебра и с 21,3633 г натрия. Затем Стас показал, что из 100 г хлората серебра в результате его разложения (2AgClO₃=2AgCl+3О₂) получается 74,9205 г AgCl, и, следовательно, 25,0795 г кислорода. Принимая массу атома кислорода равной 16,000, он нашёл относительные атомные массы серебра (107,94), хлора (35,45) и натрия (23,05), очень близкие к современным значениям. Эта работа Стаса позволила Менделееву говорить о том, что гипотеза Праута не выдерживает экспериментальной проверки.

масса атома кислорода считалась равной 16,0000 (точно), а единицей измерения стала 1/16 этой массы. Относительные атомные массы всех элементов увеличились примерно на 0,8 %. С конца XIX в. кислородной еди­ницей пользовались уже все химики. А точность определения атомных масс продолжала повышаться, так что в таблицу элементов всё вре­мя приходилось вносить поправки. В установлении атомных масс мно­гих химических элементов велика заслуга американского химика Теодо­ра Уильяма Ричардса (1868—1928). С помощью приборов собственной конструкции он определил массы 25 химических элементов и испра­вил ошибки, допущенные ранее другими химиками. В 1914 г. Ричардс измерил атомную массу свинца, выделенного из раз­ных минералов, содержащих уран и торий. Оказалось, что их значения несколько отли­чаются. Так было доказано существование разновидно­стей (изотопов) свинца; в природе они являются ко­нечными продуктами радио­активного распада урана, то­рия и актиния. В том же году Ричардс, первым из амери­канских химиков, получил Но­белевскую премию «за точные определения атомных весов ряда химических элементов».

ОТ КИСЛОРОДНОЙ ЕДИНИЦЫ К УГЛЕРОДНОЙ

Казалось, химикам и впредь остава­лось лишь уточнять значения атом­ных масс по кислородной шкале. Однако с открытием изотопов — сначала для радиоактивных элемен­тов, а затем и для стабильных, гипо­теза Праута получила новую жизнь. Действительно, отсутствие «простых кратных отношений», на которые указывал Менделеев, легко можно было объяснить тем, что элементы состоят из нескольких изотопов, т. е. сортов атомов с одинаковым зарядом ядра Z, но с разным числом нейтро­нов. Атомные же массы отдельных изотопов в самом деле очень близки к целым числам. Близки, но всё же не целые.

Чтобы говорить о состоятельности гипотезы Праута после открытия изо­топов, необходимо было иметь как можно более точные значения атом­ных масс. И тут-то выяснилось — столь удобная кислородная шкала далека от совершенства. Ведь химики, измеряя, подобно Стасу, соотноше­ния между массами вступающих в ре­акцию элементов, всегда имели дело с природной смесью изотопов. Не со­ставлял исключения и кислород: в природе он представлен смесью трёх нуклидов: ¹⁶О, ¹⁷О и ¹⁸О. Первый нуклид преобладает — его 99,759%, второго — всего 0,037%, третьего — 0,204%. Для использования кис­лородной единицы это было бы не страшно, будь соотношение изото­пов в природном кислороде строго постоянным. Но оно, хотя и в слабой степени, колеблется, так что кисло­родная единица «плавала»; её значе­ние относительно массы атома ¹⁶О могло меняться в 1,000268—1,000279 раза. Для практических расчётов, на­пример при химическом анализе, та­кие ничтожные колебания не имели значения. Однако многих учёных не удовлетворяла сама постановка вопроса: как можно точно измерять относительные атомные массы, если единица измерения не вполне посто­янна? Поэтому наряду с «химиче-