Древнегреческие и Атомно-молекулярное учение
Вопрос о том, из чего состоит вещество, волновал ещё философов древней Греции. Демокрит, Эпикур, Левкип разработали учения об атомах, как мельчайшей неделимой основе вещества. Однако учение носило абстрактный характер и не опиралось на фактические данные. В средние века в период господства алхимии древнегреческая атомистика была забыта. Основной задачей алхимии (так химию называли арабы) было получение благородных металлов из неблагородных с помощью философского камня. В этот период химия развивалась медленно, но было открыто много новых химических соединений и изучены их свойства.
После крушения алхимии огромный вклад в развитие учения о строении вещества внёс М.В. Ломоносов (Россия). В 1741 г. в работе «Элементы математической химии» он сформулировал основные положения корпускулярной (молекулярной) теории строения вещества. Независимо от Ломоносова атомистическую теорию строения вещества разрабатывал Дж. Дальтон (1766–1844, Англия).
За 270 лет, прошедших с того времени, идеи об атомистическом строении вещества прошли всестороннюю проверку и были полностью подтверждены. Атомно-молекулярное учение о строении вещества было дополнено работами Д.И. Менделеева, А.М. Бутлерова и рядом других учёных. В настоящее время на этом учении базируются все наши представления о строении материи, свойствах веществ, природе физических и химических явлений.
● Основные положения атомно-молекулярного учения о строении вещества.
1. В основе учения о строении вещества лежит принцип дискретности, т.е. вещество не является сплошным, а состоит из отдельных мельчайших частиц (атомы, молекулы или ионы).
Молекула – это наименьшая нейтральная частица вещества, состоящая из атомов и являющаяся носителем его химических свойств.
Атом – это наименьшая нейтральная частица химического элемента, состоящая из элементарных частиц, обладающая его химическими свойствами.
Химический элемент – это вид атомов, характеризующийся определённой величиной положительного заряда ядра и совокупностью свойств.
2. При соединении друг с другом атомов одного и того же химического элемента образуются простые вещества. Если соединяются атомы разных элементов, образуются сложные вещества.
Химические элементы: H, O, N.
Простые вещества: H2, O2, O3, N2.
Сложные вещества: H2O, NH3, HNO3.
3. Атомы и молекулы в веществе находятся в постоянном движении, характер которого зависит от агрегатного состояния вещества. Чем выше температура, тем интенсивнее движение частиц.
4. В состав молекул может входить различное число атомов. Молекулы инертных газов состоят из одного атома: He, Ar. Молекулы простых газов состоят из двух, реже трёх атомов: Н2, N2, O3. В состав молекулы серной кислоты H2SO4 входит 7 атомов, молекулы многих полимерных веществ насчитывают сотни и тысячи атомов: [-CH2-CH2-]n.
5. Образуя молекулы, атомы могут соединяться друг с другом не только в различных количествах, но и разным образом в пространстве, увеличивая тем самым многообразие веществ (явление получило название «изомерия» и наиболее распространено среди органических веществ).
С2Н6О
Н Н
│ │
Н—С—О—С—Н
│ │
Н Н
6. Существуют вещества, в которых носителями свойств являются не молекулы, а атомы (атомные кристаллы, металлы), ионы (растворы солей, кислот и т. д.) или их комбинации.
Окончательному утверждению атомно-молекулярного учения в химии способствовало развитие количественных методов анализа химических веществ и открытие стехиометрических (количественных) законов.