ATOM(о распространении закона Авогадро на растворы — см. Авогадро, Молекулярный вес).
Таблица атомных весов, полученных этим путем, позволяет, как было показано выше, по данным анализа написать формулу любого химического соединения, и во всех случаях число А. каждого из элементов, входящих в состав молекулы, в согласии с требованием атомной теории, может быть выражено целым числом. Правда, опыт показал, что эти целые числа далеко не всегда являются небольшими числами, т. к. молекулы многих соединений содержат десятки А., и в этих случаях уже нельзя говорить о том, что данные анализа являются непосредственным доказательством правильности атомной теории, но здесь на помощь приходит теория строения.
Теория строения. Торжество атомизма.
Периодический закон.
Приписывая различным А. определенную валентность (см.), т. — е. число, позволяющее определить количество А. других элементов, соединяющееся с одним А. данного элемента, химики в течение 19 в. научились определять не только количественный состав соединений, но и их структурные формулы, т. — е. такие формулы, к-рые выражают, как связаны между собою различные А. в молекулах химич. соединений. Впоследствии сюда прибавилось еще представление о пространственном расположении А. в частице (см. Стереохимия). Грандиозные успехи структурной теории, позволившей классифицировать сотни тысяч органических соединений, предсказывать их свойства и находить пути к их синтезу, и явились лучшим и самым убедительным доказательством плодотворности введения понятия об А. в химию. Чтобы очертить рамки химич. атомистики, необходимо, однако, обратить внимание еще на следующее: во всех этих применениях идеи А. физическая природа А. не играла никакой роли; все, что нужно было химику от А., сводилось к атомному весу и валентности. Вследствие этого история химич. атомистики есть история методов определения атомного веса и развития структурной теории. Это обстоятельство привело к тому, что в конце прошлого столетия целая школа во главе с Вильгельмом Оствальдом выставила требование о полном изгнании представления об А., как о физич. реальности, из химии; однако, как раз к этому времени, исследования, производившиеся в совершенно других областях, — а именно исследования прохождения электричества через газы, Броуновского движения, радиоактивности и т. д., — дали непосредственные и почти осязательные доказательства реального существования молекул, а вместе с ними и А. (см. ниже, гл. II, а также ст. Кинетическая теория вещества).
Указанные исследования заставили отказаться от скептицизма Оствальдовской школы и дали строго-научное обоснование казавшейся до тех пор несколько наивной вере большинства химиков в реальность А. Следующие три закономерности также имели большое значение в истории хим. атомистики: Закон Дю лонга и Пт и. Дюлонгом и Пти (в 1819) было установлено, чтоатомная теплоемкость, т. — е. произведение атомного веса на удельную теплоемкость (см.), для твердых элементов есть постоянная величина, равная 6, 4. Закон Дюлонга и Пти, очевидно, позволяет на основании измерений теплоемкости определить величину атомного веса; он имеет, однако, только приближенный характер; в особенности уклоняются от этого закона элементы с малым атомным весом и высокой точкой плавления. Современная теория строения твердых тел (см.) позволяет дать закону Дюлонга и Пти и теоретическое обоснование.
Изоморфизм. Открытое Митчерлихом (в 1820) явление изоморфизма (см.) также может служить для определения атомных весов. Явление изоморфизма заключается в том, что тела, имеющие сходное химич. строение, обладают и близкой кристаллической формой и способны давать смешанные кристаллы. Т. о., если два тела изоморфны, то можно предположить, что они обладают сходным химич. строением и, следовательно, одинаковыми химич. формулами. В таком случае, зная формулу одного соединения, можно указать и формулу другого, а отсюда, на основании результатов анализа, и атомные веса элементов, входящих в его состав.
Периодический закон. Атомные веса ряда элементов были определены па основании установленной Д. И. Менделеевым периодической системы (см.). Согласно Менделееву, свойства химических элементов являются периодической функцией. их атомного веса, так что все элементы могут быть расположены в таблицу, в к-рой группы сходных элементов оказываются расположенными в вертикальных рядах. Установление периодической системы сыграло огромную роль в развитии атомизма, т. к. оно показало, что отдельные атомные веса не являются случайными, несвязанными между собой числами, а образуют стройное закономерное целое, и заставило, т. о., искать общий план, по к-рому построены все А. Однако, здесь мы этого касаться не будем (см. гл. II, Строение А.); покажем только на примере элемента индия, как можно было воспользоваться периодической системой для определения атомного веса. Анализ высшего хлорида индия дал для соединительного веса индия значение 37, 7.
С этим значением совместимы следующие значения атомного веса индия: 37, 7 (формула хлористого индия в этом случае 1пС1), 75, 4 (InCl2), 113, 1 (InCls) и т. д. В первом случае индий должен был бы попасть в первую группу системы, во втором — во вторую и т. д.
Однако, свободное место для элемента с одним из указанных атомных весов имелось только в третьей группе между кадмием (112) и оловом (119), откуда Менделеев и заключил, что формула хлористого индия InCls, а атомный вес индия 113 (точное значение 114, 8).
Современные методы определения атомного веса.
Три последних метода могут, как мы уже сказали, дать только приближенное значение атомного веса.
Что касается закона Авогадро, то с его помощью возможно и вполне точное определение атомных весов, при введении соответств. поправок. Дело в том, что закон Авогадро строго применим только к идеальным
