НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
. Название Н. х., или химия неорганических минеральных соединений, было дано в противоположность органической химии в то время, когда полагали (см.
Органическая химия),
что органические соединения в отличие от не – •513 органических могут образоваться только в живых организмах растений и животных.-— История Н. х. есть в то же время история химии вообще. Лишь постепенно отдельные главы развились в самостоятельные химич. дисциплины (аналитическая, органическая, – физ. химия) с различными их подразделениями, из к-рых нек-рые также стали самостоятельными (например коллоидная химия). Первоначальная история химии есть по преимуществу история Н. х. Строго научная химия берет свое начало со времени Лавуазье, но факты, положенные в основу хим. воззрений Лавуазье, были экспериментально добыты еще раньше, главн. образ, в период флогистической химии. Ряд крупнейших исследователей флогистонного периода сделал чрезвычайно важные открытия, без которых было бы немыслимо дальнейшее развитие химии. В терминах флогистонной теории были изложены работы Пристли и Шееле, •открывших кислород, и все работы Кавен-диша, изучившего водород как особый газ, углекислоту, установившего состав воды, воздуха. Сущность флогистонной теории заключается в следующем: по учению Шталя, основателя этой теории, все горючие тела содержат общую составную часть-—флогистон, улетучивающийся при сгорании и обжигании. Чем легче горит вещество, тем больше в нем флогистона; например уголь, сгорающий почти нацело, рассматривался как лочти чистый флогистон. Для восстановления первоначальных веществ нужно к продукту горения прибавить флогистон. Этим путем получаются из «известен» (окислов) металлы; источником флогистона может •служить уголь. Так. обр. металл состоит из «извести» и флогистона; при обжигании флогистон улетает, остается «известь» (окисел); лри нагревании последней с углем снова лолучается металл. Это’—реакции, известные теперь под именем окисления и восстановления. Флогистонная теория объясняет лее известные тогда факты. Впрочем уже и тогда, во флогистонный период, указывалось, что вес тела при обжигании, сгорании должен бы уменьшаться, при обратном жз процессе — увеличиваться, тогда как в действи-?тельности имеет место обратное. Но в виду отсутствия в то время количественного исследования химич. явлений, на это сначала не обращалось достаточного внимания. Позже, когда уже было невозможно
г
обойти этот факт, предложены были различные объяснения: напр. одни предполагали, что «ока-.лины». (окислы), «извести» обладают ббль-шим уд. весом, чем металлы; другие считали, что флогистон имеет отрицательный вес, третьи просто полагали, что объяснение подобного явления есть дело физики, а не химии. Много позднее, когда теория •флогистона уже давно пала, указывалось, что флогистон можно бы считать, энергией, выделяющейся или поглощающейся при реакциях. М. В. Ломоносов и позднее независимо от него Лавуазье, применив количественные методы исследования, разъяснили противоречия, создавшиеся на почве флогистонной теории. Теория горения правильно объяснила увеличение веса при обжигании и горении тел. Ломоносов сделал многие открытия,,, впоследствии сделанные Лавуазье. Ломоносов был первым профессором химии как отдельного от медицины и естественной исг тории предмета. и основателем первой в России химич. лаборатории. Ломоносов еще до Лавуазье приложил к физике и химии закон сохранения-веса. В своих «Элементах математической химии» Ломоносов прилагал законы механики к химии, стремясь превратить химию в часть механики; он предложил корпускулярную теорию материи; ему принадлежит ряд опытов и теоре-: тические рассуждения по теории растворов. Всеми этими трудами Ломоносов;поло-г жил начало новому отделу химии. Ломоносов произвел ряд опытов по вопросу о причинах окислений металлов, предвосхитив применение количественных методов в. химии и теорию горения Лавуазье. Главные положения теории горения заключаются в признании, что тела горят в «чистом возт духе» (кислороде) и прибыль в весе тела равна убыли веса воздуха; при этом металлы переходят в «извести», горючие тела— в кислоту. При сгорании водорода Лавуазье’ также ожидал и искал к-ту, и лишь Кавен-диш показал, что при горении водорода образуется вода, на основании чего Лавуазье определил качественный и приблизительный количественный состав воды. Атомистическая теория, развитая Дальтоном, закон кратных отношений, выведенный им же, закон постоянства соста
ва и си-хранения вещества, правило Авогадро дали возможность дальнейшего правильного развития химии. По Дальтону, каждый элемент состоит из однородных атомов неизменного веса; сложные тела образуются соединением атомов элементов в простых числовых отношениях; молекулярный вес соединения равен сумме атомных весов входящих в него элементов. Закон кратных отношений выведен Дальтоном из определения состава этилена и метана, окиси углерода и СО2, закиси и окиси азота, азотной и азотистой кислот. Дальтон нашел также относительные атомные веса элементов, исходя из количественных отношений, в которых элементы вступают в соединения ^томные веса Дальтона не отвечают современным. но принцип определения был дан правильно.—Гей-Лгоссак (закон объемов) и Дюма своими работами подкрепили атомистическую теорию. Особенно же много сделано для упрочения и развития атомистической теории Берцелиусом. Берцелиус ввел близкую к современной систему обоз налег ния элементов, исследовал степени окисления металлов и металлоидов, дал б. ч. правильные атомные веса элементов, одновременно с Деви развил электрохимическую теорию. По этой теории атомы обладают электрической энергией; каждая частица имеет два полюса с разным количеством противоположного электричества—положительного и отрицательного. При электролизе одни вещества выделяются на положительном, другие—на отрицательном полюсе. Неодинаковое полярное напряжение частиц является причиной химич, сродства. Электропог ложительные элементы дают с кислородом основные соединения, электроотрицательные—кислотные. Берцелиус расположил все элементы вряд, начиная с кислорода, за которым следовали металлоиды, водород, металлы, заканчивавшиеся Na и К. Дуалистическая теория Берцели-уса объясняла все имевшиеся в то время факты, но скоро ряд новых фактов стал постепенно расшатывать эту теорию. Так, по Лавуазье и Берцелиусу, в к-тах и их солях непременно должен быть кислород, но открытие галоид оводородных кислот показало, что присутствие кислорода не обязательно, что носителем кислотных свойств является водород, способный замещаться на металл. Теория водородных к-т и теория многоосновных к-т (Грэм, Либих) стерли грань между кислородными и водородными к-тами и установили, что те и другие к-ты сходны между собой по свойствам во всех отношениях. Ряд фактов замещения водорода на галоид (металепсия) пробил брешь в дуалистической теории, и на смену ей выступила унитарная теория, рассматривавшая хим. соединение как целое. Эти новые воззрения развились преимущественно на почве органической химии; что касается Н. х., то к этому времени уже определенно начинает обособляться особая ветвь химии— физ. химия, куда должны быть отнесены такие первостепенной важности работы, как вант Гоффа и Оствальда (van’t Hoff, Ost-wald) no теории растворов, Аррениуса (Аг-rhenius) (теория электролитической диссоциации) и др. — Область же исследований собственно Н. х. теперь суживается. Прежде всего предметом Н. х. является открытие и изучение длинного ряда новых элементов. В последнее время вслед за открытием и изучением т. н. «благородных» газов (аргона, гелия, неона, криптона, ксенона) и радиоактивных веществ исследование редких земель составляет одну из главных задач Н. х. Другой крупной областью ее является изучение комплексных соединений, но в значительной мере эта область должна быть отнесена к физической, аналитической и органической химии. Исследование радиоактивных веществ также составляет предмет И. х., но многочисленные теоретические вопросы, вытекающие из изучения радиоактивных веществ, тесно соприкасаются с физ. химией и физикой (радиоактивный распад, строение вещества). То же можно сказать об изотопах; изучение их поставило ряд вопросов, разрешение к-рых относится и к физике и к физ. химии, напр. вопрос об элементе и атоме; содержание этих понятий существенно изменяется по сравнению с классическим. Обилие неорганических соединений, разнообразие форм заставляют так или иначе классифицировать эти соединения. Основой для классификации элементов является периодическая система хим. элементов Д. И. Менделеева (см.
Периодическая система элементов);
что касается классификации соединений, то Н. х. различает окислы основные (окиси, закиси) и кислотные (ангидриды), дающие с водой гидраты: закиси, окиси, с одной стороны, и к-ты—с другой. Продуктами взаимодействия тех и других оки – слов являются соли (средние, кислые, основные).—Более детальное разделение этих крупных групп (оснований, кислот и солей) тесно сопри
касается с вопросами номенклатуры неорганических соединений. Вопрос о русской номенклатуре имеет свою историю. В конце 18 и начале 19 вв. русским химикам пришлось переводить химические термины на русский язык. Севергин в своей книге «Пробирное искусство» (СПБ, 1801) употребляет следующие термины: кислотвор-ное, водотворное, удушливое, угольное вещество (О, H, N, С), известная, тальковая, глинистая, кремнистая земля (CaO, MgO, А1203, Si О 2), купоросные средние соли (нейтральные сульфаты), селитряные средние соли (азотнокислые), соляные средние соли (хлористоводородные), буровые, мышьячные средние соли (соли борной, мышьяковой к-т), волчецо-вая к-та (вольфрамовая), к-ты произрастений (растительные), составы металлов (сплавы). Шерер (1807) называет 0,H, N кислотворомг водотвором, селитротвором; карбонаты называются угляками, сульфаты—серняками [глинистый серняк, Ala(S04)3], сульфиты— серниками, нитраты — селитряками. Гизе-(1813) называет С угольным началом, РН3?. H2S, CH4 — офосфоренным, осеренным, обугленным водородом, гидроокись меди—медн~ гидратом. В книге Иовского «Хим. уравнения»-(СПБ, 1827) имеются такие термины: кис-лотвор, водотвор, солетвор (О, Н, С1), тя-желец (Ва), квасец (А1), окись и второкись солетвора (С120, СЮ2), солетворнокислая и окисленная солетворнокислая к-та (С1205. С1207), воздухообразн. аммоний (NH3), пер-восолетворенная и двойная осолетворен-ная ртуть (HgCl, HgCl2), оводотворенноиодо-вая кислота (HJ), тела «орудные» (органические вещества) и т. п. Н. Щеглов (1830) в. своем руководстве химии употребляет следующие термины: кремнеземий (Si), глино-земий (А1), известковий (Са), горькоземий (Mg), глициний (Be), поташий (К), содий (Na), селений (Se), волчец (W), перво-и вто-росернистое железо (FeS, FeS2), перво – и второхлорнокислая ртуть (HgCl, HgCla). В: 1831—33 гг. Гесс в своем руководстве «Основания чистой химии» дал номенклатуру
у
многое из к-рой сохранилось и в современной номенклатуре. В 1868 году Менделеев,. внеся некоторые изменения, ввел эту номенклатуру в «Основы химии». В 1869 году В. В’. Марковников на 2-м Съезде русских естествоиспытателей и врачей поставил вопрос? о номенклатуре. Н. Э. Лясковский сделал^ доклад по вопросу о номенклатуре; по предложению А. М. Бутлерова была создана особая комиссия, сделавшая в 1870 г. в Хим. об-ве доклад, в к-ром указала на отсутствие-существенной надобности в радикальном изменении хим. номенклатуры. Химич. общество решение этого вопроса отложило. Позже «Международная ассоциация хим. об-в» поставила вопрос о номенклатуре вообще. В конце двадцатых годов 20 в. снова встал вопрос о русской номенклатуре неорганических соединений. В русском физико-химическом обществе и на V Менделеевском съезде имени А. М. Бутлерова в Казани А. Х. Борк, А. Семенцов, Э. X. Фрицман сделали доклады по вопросу о необходимости реформы! русской неорганической номенклатуры, и съездом была выделена особая комиссия, которая должна вместе с постоянным бюро съездов разработать вопрос к следующему — VI съезду, имеющему быть в Харькове в 1931 году. В докладах в химич. обществах и на V Менделеевском съезде указывалось на отсутствие строго выдержанной научной русской номенклатуры неорганич. соединений, а также на то, что номенклатура, которой мы пользуемся, не отвечает ни количеству соединений ни требованиям рациональности, не выражает валентности. Предложенная Штоком и принятая в некоторых немецких руководствах, номенклатура не вполне удобна для перевода на русский язык; особенность номенклатуры Штока заключается в обозначении валентности цифрой, поставленной после названия, напр. Hg20—закись ртути (1), HgO — окись ртути (2), Мп207—? окись марганца (7), S03 — окись серы (6) и т. п. Особые трудности встречает обозначение комплексных соединений; номенклатура Вернера в русском переводе звучит не всегда по-русски, и требуется несколько видоизменить ее в согласии со свойствами русского языка. Лаборатории по неорганической химии—см.
Химия.
Лит.:
Герц В., Очерк истории развития основных воззрений химии, Л., 1924; Ладенбург А.’, Лекции по истории развития химии от Лавуазье до нашего времени, Одесса, 1917; М у р Ф., История химии, М.-—Л., 1925; Рамса й-0 с т в а л ь д, Из истории химии, П., 1920.& И.
Яичников.