Открытие стехиометрических законов

В XVIII в. перед учеными-химиками встали вопросы: почему именно так, а не иначе протекает химическая реакция? Как измерить силы химического сродства различных веществ друг к другу? Путь решения этих вопросов был найден при изучении количественных отношений веществ, подвергающихся химическому превращению.

В 1656 г. И. Р. Глаубер знал, что серная кислота вытесняет азотную и соляную кислоты. Азотная кислота вытесняет из солей металлы в следующем порядке: Ag, Hg, Cu, Fe, Sn, Sb.

Георг Шталь в 1720 г. установил, что серебро из раствора его солей вытесняется медью, медь – свинцом, а свинец – соответственно – цинком.

Другой путь измерения силы сродства основывался на расчете точного количества вещества, необходимого для насыщения определенного количества кислоты или щелочи. При этом ученые чаще использовали раствор поташа (K₂CO₃), насыщая его кислотами, а затем выпаривая воду и определяя массу полученной соли. Зная количество взятого для опыта поташа, определяли увеличение массы для каждой кислоты (по отношению к 100 г поташа).

Этот метод позволил найти взаимно эквивалентные части соляной, азотной, серной и уксусной кислот, необходимые для образования нейтральной соли. Метод открыл путь к определению состава солей. К данному направлению относились работы ученых Р. Кирвана, в Ирландии, Л. Гитóна де Морвó и К. Бертолле во Франции, Т. Бергмана в Швеции.

Больших успехов при изучении этого вопроса достиг Карл Фридрих Венцель (1740-1793 г.г.). Главной целью его работ было количественное определение эквивалентов в солях. Термин «эквивалент» введен Генри Кавендишем в 1767 г.

В 1791 г. немецкий химик Иеремия Беньямин Рихтер (1762-1807 г.г.) издал трехтомный труд под общим заглавием «Начальные основания стехиометрии…» Он ввел этот термин «стехиометрия» в химию. Под «стехиометрией» он понимал измерение стихий или основных начал всех веществ. Это был первый капитальный труд в данной области. И. Рихтер открыл принцип сохранения нейтральности при двойном разложении солей: «две средние соли сохраняют свою нейтральность при взаимном растворении, то есть кислота одной соли соединяется с основанием другой соли, а основание первой - с кислотой второй соли».

Он установил, что если одно и то же количество какой-либо кислоты нейтрализуется различными количествами двух или бóльшего числа оснований, то количества последних эквивалентны и нейтрализуются одним и тем же количеством другой кислоты.

В 1797-1798 г.г. И. Рихтер обнаружил: «если один металл вытесняет из средней кислоты другой металл и при этом нейтральность раствора сохраняется, то металлы, входящие в состав соли, соединены в ней с одинаковым количеством кислорода».

Исследования И. Рихтера дали для химии понятие о неизменности количественного состава оксидов и средних солей и представление о законе эквивалентных отношений, хотя автор не сформулировал этот закон в общей форме (табл. 6.1.).

Таблица 6.1.

Таблица эквивалентных весов некоторых оснований и кислот

И. Б. Рихтера (эквивалентные веса отнесены к 1000 частям серной кислоты)

Основание	Эквивалент	Кислота	Эквивалент
Глинозем		Плавиковая
Магнезия		Угольная
Аммиак		Соляная
Известь		Щавéлевая
Натр		Фосфорная
Оксид стронция		Муравьиная
Кали		Серная
Оксид бария		Янтарная
		Азотная
		Уксусная
		Лимонная
		Виннокаменная

Дата добавления: 2014-01-20