Атомно-молекулярное учение. 
Общая и неорганическая химия

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ

По своей идеологии атомно-молекулярное учение восходит к взглядам древнегреческих философов, которые пытались представить мир построенным из некоторых основных «начал», или элементов: воды, воздуха, огня и земли. С другой стороны, в это же время появляются представления об атомах как о мельчайших невидимых частицах, из которых построены все веи^ества. Атом по-гречески означает «неделимый».

Представления об атомном строении вещества были скоро забыты, а представления об элементах, из которых можно создать любые вещества, послужили основой для развития своеобразной «науки», получившей название алхимии.

В попытках получить золото, серебро, философский камень алхимики собрали громадный фактический материал. Ими было получено множество новых химических соединений, разработаны основные методы синтеза и анализа веществ.

Бурное развитие промышленности в XIV—XV вв. заставило науку приблизиться к решению более реальных задач, чем поиски философского камня или конструирование вечного двигателя.

Химики стали заниматься приготовлением лекарств, красок и других веществ, которые были нужны промышленности.

В начале XVIII в. появилась первая теория, пытавшаяся объяснить причины химических взаимодействий — теория флогистона.

Согласно флогистонной теории большинство веществ содержит в своем составе флогистон (горючий). При горении веществ на воздухе флогистон улетает. В частности, считалось, что прокаливание металлов на воздухе приводит к улетучиванию флогистона и что в результате остается более простое вещество — земля или окалина. Углерод сгорает почти без остатка потому, что он содержит много флогистона. Если прокаливать землю с углем, то часть флогистона возвращается в окалину и она вновь превращается в металл. Хотя флогистонная теория была принципиально неверна, ее роль в развитии химии чрезвычайно велика, ибо она явилась мощным стимулом для развития количественных методов исследования и изучения свойств газов.

Следующий этап в развитии химии связан с именем М. В. Ломоносова и А.-Л. Лавуазье, открывшими независимо друг от друга первые законы сохранения.

Ломоносов первый в 1748 г. открыл и обосновал законы сохранения материи и движения (т.е. энергии в современном представлении). Его работы существенно опередили время и не были восприняты современниками. Лавуазье сформулировал закон сохранения материи на 50 лет позже, но в это время состояние науки было уже таково, что этот закон быстро овладел умами ученых.

В это же время химики определили понятие химического элемента. Элементами стали называть такие простые вещества, которые не могут быть разложены на другие вещества и не могут быть превращены в другие простые вещества. Для обозначения элементов были придуманы специальные символы.

Начало XIX в. ознаменовалось открытием трех важнейших законов: закона постоянства состава (Пруст, 1799 г.), закона простых кратных отношений (Дальтон, 1804 г.), закона простых объемных отношений для реагирующих газов (Гей-Люссак, 1805 г.). Несколько лет спустя (1808 г.) для объяснения накопленных к этому времени фактов Дальтон предложил атомную теорию строения вещества. В химию были введены понятия атома как носителя свойств химического элемента и молекулы — сложной частицы, состоящей из нескольких атомов и являющейся наименьшей частицей вещества, обладающей его химическими свойствами.

В 1811 г. Авогадро объяснил закон простых объемных отношений, поняв, что газообразные простые вещества состоят не из атомов, а из молекул. Закон Авогадро был, пожалуй, последним «кирпичиком» в создании атомно-молекулярного учения в той форме, в которой оно просуществовало до конца XIX столетия.

Чрезвычайно важным положением этого учения явилось понятие об атомных весах^[1], т. е. строгой количественной характеристики атома.

Основываясь на атомно-молекулярном учении, атомных массах, химических свойствах элементов, Д. И. Менделеев в 1869 г. открыл периодический закон — один из основных законов природы. Периодический закон и периодическая система позволили точно определить общее число химических элементов в природе и предсказать свойства еще не открытых элементов.

Открытие в дальнейшем электрона, радиоактивности, сложного строения атома и целого мира элементарных частиц привело к тому, что многие положения классического атомно-молекулярного учения пришлось пересмотреть.

Так, уже Менделеев говорил об атоме только как о частице неделимой химически. Исследования свойств твердых тел показало, что в подавляющем большинстве случаев молекулярная теория неприменима к кристаллам. Появились доказательства того, что кристаллы солей состоят не из молекул, а из ионов, существование которых никак не вытекало из основ атомно-молекулярной теории.

И все же основные представления атомно-молекулярной теории прочно вошли в химическую науку, и все открытия физики и химии ЮС в. привели лишь к некоторому сужению границ применимости теории, но не поколебали ее основ. Даже современная квантовая химия, в рамках которой нет никакой необходимости рассматривать молекулы как частицы, состоящие из атомов, сохраняет эти представления.

Основы атомно-молекулярного учения широко используются не только в современной химии, но и в физике, геологии, биологии, астрономии и других естественных науках.

• [1] В 1954 г. X Генеральная конференция по мерам и весам постановила использовать вместо термина «вес» более правильный термин «масса». Естественно, что