Главная >> Химия 8 класс. Кузнецова

Глава 1. Химические элементы и вещества в свете атомно-молекулярного учения

§ 8. Атомно-молекулярное учение в химии

Что вы знаете о жизни и научных исследованиях М.В. Ломоносова?

На уроках физики вы познакомились с молекулярным учением, которое с XVII в. использовалось для объяснения физических явлений. Практическое применение молекулярной теории в химии было ограничено тем, что её положения не могли объяснить сущность протекания химических реакций, ответить на вопрос, как из одних веществ в ходе химического процесса образуются новые.

Решение этого вопроса оказалось возможным на основе атомно-молекулярного учения. В 1741 г. в книге «Элементы математической химии» М.В. Ломоносов фактически сформулировал основы атомно-молекулярного учения. Русский учёный-энциклопедист рассматривал строение вещества не как определённую комбинацию атомов, но как сочетание более крупных частиц — корпускул, которые, в свою очередь, состоят из более мелких частиц — элементов.

Терминология Ломоносова со временем претерпела изменения: то, что он называл корпускулами, стали называть молекулами, а на смену термину элемент пришёл термин атом. Однако суть высказанных им идей и определений блестяще выдержала испытание временем.

История развития и утверждения в науке атомно-молекулярного учения оказалась очень непростой. Работа с объектами микромира вызывала огромные трудности: атомы и молекулы было невозможно увидеть и, таким образом, убедиться в их существовании, а попытки измерения атомных масс нередко заканчивались получением ошибочных результатов. Через 67 лет после открытия Ломоносова (в 1808 г.) известный английский учёный Джон Дальтон выдвинул атомную гипотезу. Согласно этой гипотезе атомы представляют собой мельчайшие частицы вещества, которые невозможно разделить на составные части или превратить друг в друга. По Дальтону, все атомы одного элемента имеют совершенно одинаковый вес и отличаются от атомов других элементов. Соединив учение об атомах с учением о химических элементах, разработанным Р. Бойлем и М.В. Ломоносовым, Дальтон обеспечил прочный фундамент для дальнейших теоретических исследований в химии. К сожалению, Дальтон отрицал существование молекул у простых веществ. Он считал, что из молекул состоят только сложные вещества. Это не содействовало дальнейшей разработке и применению атомно-молекулярного учения.

Условия для распространения идей атомно-молекулярного учения в естествознании сложились лишь во второй половине XIX в. В 1860 г. на Международном съезде естествоиспытателей в немецком городе Карлсруэ были приняты определения атома и молекулы. Учения о строении веществ тогда ещё не было, поэтому было принято положение о том, что все вещества состоят из молекул. Считалось, что простые вещества, например металлы, состоят из одноатомных молекул. Впоследствии такое сплошное распространение принципа молекулярного строения на все вещества оказалось ошибочным.

Основное содержание атомно-молекулярного учения можно представить следующими положениями.

1. Молекула — наименьшая часть вещества, сохраняющая его состав и важнейшие свойства.

2. Молекулы состоят из атомов. Атомы одного элемента сходны друг с другом, но отличаются от атомов других химических элементов.

3. Атомы и молекулы находятся в непрерывном движении.

4. При физических явлениях молекулы сохраняются, при химических — разрушаются.

5. Атомы в химических реакциях не разрушаются. Новые вещества образуются в процессе химических реакций из тех атомов, из которых состояли исходные вещества.

Распространение атомно-молекулярного учения способствовало утверждению определений важнейших химических понятий, формированию и развитию единого химического языка, объяснению открытых законов и развитию дальнейших теоретических исследований.

Основные понятия

Атомно-молекулярное учение • Атом • Молекула

Вопросы и задания

1. Когда и где возникли первые представления об атомах?

2. К каким явлениям относятся диффузия и броуновское движение? С помощью какой теории и как объясняются эти явления?

3. В одной из работ М.В. Ломоносов писал: «Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо меньших и отличных между собою тел... Корпускулы есть собрание элементов в одну небольшую массу... Корпускулы однородны, если состоят из одинакового числа одних и тех же элементов, соединённых одинаковым образом... Корпускулы разнородны, когда элементы их различны и соединены различным образом или в различном числе; от этого зависит бесконечное разнообразие тел». Перепишите, заменив в цитате выделенные слова современными терминами.

4. Используя Интернет, а также знания, приобретённые на уроках истории, физики и химии, составьте хронологическую таблицу, отражающую историю развития атомно-молекулярного учения, начиная с его зарождения. Обсудите результаты работы в малых группах.

5. Один из создателей атомно-молекулярного учения Дж. Дальтон полагал, что все его рассуждения можно зарисовать или изобразить схематически. Попробуйте проиллюстрировать положения атомно-молекулярного учения так, чтобы получился целостный его конспект.