Давление газа обусловлено ударами молекул о стенки сосуда

«ПОДШТАННИКИ ИЗ ХЛОРА»

В 30-х гг. XIX в. французский химик Жан Батист Дюма (1800— 1884) исследовал реакцию замещения водорода хлором в орга­нических соединениях. В частности, при хлорировании уксусной кислоты СН₃СООН учёный получил трихлоруксусную кислоту CCl₃COOH. Однако многие химики отнеслись к работе Дюма с недоверием. Ведь согласно общепринятой тогда теории Берцелиуса, положительно заряженные атомы водорода не могли за­меститься отрицательно заряженными атомами хлора.

Это обстоятельство решил обыграть известный немецкий хи­мик Фридрих Вёлер. В 1840 г. он передал своему другу, не ме­нее известному учёному и издателю «Анналов химии» Юстусу Либиху статью от имени некоего Ш. Виндлера (Schwindler по-немецки — «мошенник») о новом удачном приложении открытой Дюма реакции. В статье с явной издёвкой говорилось о том, как в уксуснокислом марганце Мn(СН₃СОО)₂ (его тогда изображали так: МnО•С₄Н₆О₃) удалось все элементы заместить на хлор и в результате получить жёлтое кристаллическое вещество, состоя­щее из одного только хлора: Cl₂Cl₂•Cl₈Cl₆Cl₆. Далее сообщалось, будто в Англии, последовательно замещая в органических соеди­нениях все атомы на атомы хлора, обычные ткани превращают в хлорные и при этом веши сохраняют свой внешний вид. В при­мечании было указано, что лондонские лавки бойко торгуют ма­териалом, состоящим из одного хлора, поскольку такая ткань очень хороша для ночных колпаков и тёплых подштанников.

Либиху шутка понравилась, и он опубликовал сочинение Ш. Виндлера (на французском языке) всего через несколько стра­ниц после статьи Дюма. Намёк получился очень прозрачным. Тем не менее прав оказался всё же Дюма.

водорода — положительным. С точки зрения этой теории невозможно было представить себе, например, молекулу кислорода О₂. Поэтому Берцелиус, имевший непререкаемый ав­торитет среди химиков, отверг гипо­тезу Авогадро. С ним согласились и другие учёные.

ХИМИКИ БЕРУТ ЗАКОН АВОГАДРО НА ВООРУЖЕНИЕ

Возродил гипотезу Авогадро и убедил коллег в её справедливости в конце 50-х гг. XIX в. молодой итальянский химик Станислао Канниццаро (1826— 1910). Вслед за своим учителем Рафа­эле Пириа (1814—1865) он принял для молекул газообразных элементов пра­вильные (удвоенные) формулы: Н₂,

О,, Сl₂, Вr₂ и т. д. и согласовал таким образом гипотезу Авогадро с экспери­ментальными данными. «Краеуголь­ный камень современной атомной теории, — писал Канниццаро, — со­ставляет теория Авогадро... Эта теория представляет самый логичный исход­ный пункт для разъяснения основных идей о молекулах и атомах и для до­казательства последних... Вначале ка­залось, что физические факты были в несогласии с теорией... так что она была оставлена в стороне и скоро за­быта; но затем химики самой логикой их исследований и в результате спон­танной эволюции науки, незаметно для них, были приведены к той же теории... Теория, к которой пришли, отправляясь от различных и даже противоположных пунктов, теория, которая позволила предвидеть нема­ло фактов, подтверждённых опытом, должна быть чем-то большим, чем простой научной выдумкой. Она должна быть... самой истиной».

После того как гипотеза Авогадро и атомно-молекулярное учение стали общепризнанными, химики получи­ли теоретическое обоснование зако­нов стехиометрии Рихтера и, зная от­носительные молекулярные массы различных соединений, могли рас­считывать, в каких соотношениях эти соединения будут реагировать.

Например, в соответствии с урав­нением реакции С₂Н₄+С1₂®С₂Н₄С1₂ одна молекула этилена соединяется с одной молекулой хлора. Однако хи­мики привыкли оперировать не моле­кулами, а литрами и граммами. Поэ­тому нужно было знать соотношение масс взаимодействующих молекул. Поскольку газообразный хлор в 2,53 раза тяжелее этилена, значит, и мас­са молекулы хлора в 2,53 раза больше массы молекулы этилена. Следова­тельно, чтобы реакция прошла полно­стью, этилен с хлором должны нахо­диться в массовом или объёмном соотношении 1:2,53. В те времена массы молекул рассчитывали относи­тельно массы атома водорода. В «во­дородных единицах» масса молекулы этилена равна 28, а хлора 71, и на 28 г этилена надо взять 71 г хлора — в этих количествах реагентов будет