Страница:БСЭ-1 Том 57. Феаки - Флор (1936).pdf/168

Эта страница не была вычитана

ной научной разработки проблем прикладного 'Электролиза.

Оформление Ф. х. в качестве самостоятельной дисциплины положило начало внедрению методов и результатов физико-химических исследований в химическую пром-сть. Особенное значение имело изучение газовых равновесий, напр. решение таких проблем, как равновесие системы: углекислый газ, окись углерода и углерод, и применение этих результатов к доменному процессу. Венцом работы в этом направлении явилось изучение равновесия при образовании аммиака из азота и водорода (Габер, 1904—1914), на базе к-рого впоследствии была создана промышленность синтетического аммиака. В 1905 появилась книга Габера «Thermodinamik technischer Gasreaktionen», в к-рой собран большой материал, охватывающий реакции промышленного значения. Развернутое уравнение максимальной работы позволило расширить круг расчетов на большой интервал температур. Применение правила фаз позволило классифицировать сложные системы, с к-рыми приходится иметь дело в хим. пром-сти, и сыграло большую роль в исследовании металлич. сплавов (Тамман), солевых равновесий (Вант-Гофф) и в технологии систем, включающих силикаты.

Господство формальной термодинамики послужило научной базой для того мировоззрения, к-рое в описательном методе видело сущность науки. Применение Ф. х. не было связано со спецификой изучаемой системы. Казалось, что можно успешно построить химию на такой широкой и просторной основе, как оба закона термодинамики. Школа Оствальда предлагала отвергнуть атомистику, эту «рабочую гипотезу», к-рая служила химикам в старые годы, но якобы уже сделала свое дело и стала ненужной в свете термодинамического формального описания. История через нек-рое время опрокинула это антиатомистическое учение. Доминирующее значение феноменологического метода сказалось и на других отделах Ф. х. К рассматриваемому периоду относится изучение кинетики ряда реакций, гл. обр. в растворах. Температурный коэффициент скорости объяснялся переходом через некоторое промежуточное активное состояние. Уравнение Вант-Гоффа и Аррениуса для константы с скорости v = Ае RT может быть понято, если допустить, что между нормальными и активными молекулами существует термодинамическое равновесие. Таким образом и развитие кинетики не было связано ни с изучением механизма самого молекулярного процесса ни с использованием достижений кинетической теории газов, которая в работах Максвелла, Клаузиуса и Больцмана достигла уже высокой степени развития. — Это отразилось и на развитии учения о катализе, в области к-рого однако уже успел накопиться большой экспериментальный материал, отчасти уже со. времени Деберейнера и Берцелиуса. Во втором периоде методы гетерогенного катализа начинают осуществляться в промышленных масштабах (контактная серная кислота), и более глубокое изучение кинетических вопросов делается актуальной проблемой. Влияние техники на развитие этого отдела Ф. х. сказалось однако лишь в следующем периоде.

Для второго периода характерна классификация свойств, предложенная Оствальдом.Оствальд делит свойства на 1) аддитивные, т. е. те, к-рые не зависят от химич. состояния в том смысле, что числовая характеристика данного свойства в соединении равна сумме числовых значений этого свойства для составных частей; на 2) коллигативные, которые для определенной группы веществ не зависят от химической природы и сохраняют постоянное значение (осмотическое давление, понижение упругости пара), и наконец на 3) конститутивные, где уже проявляется индивидуальная особенность данного соединения, данной структуры. Для второго периода характерны поиски свойств первого и второго рода. Не случайны напр. систематические исследования рефракции, к-рая оказывается одним из лучших проявлений аддитивности. И интересно, что отличие поляризации ординарной и двойной связи (совершенно естественная) рассматривается как отклонение от аддитивности. — До нек-рой степени особняком в этот период стоит создание стереохимии — науки о пространственном расположении атомов  — Лебелем и Вант-Гоффом (1874), завершившее построение классической теории валентности. Благодаря работам Вернера (1893) стереохимия завоевывает большое место и в неорганической химии комплексных соединений. — Завершением второго периода, протекавшего в общем под знаком термодинамики, была тепловая теорема Нернста (1906), позволившая вычислить химическое равновесие из тепловых эффектов, теплоемкостей и химич. констант. Это был большой шаг вперед по сравнению с применением второго закона в его чистой форме. Но если корни теоремы Нернста идеологически лежат во втором периоде, то смысл и значение она получила уже в третьем периоде в свете квантовой, статистической механики.

В течение второго периода Ф. х. базировалась на классической физике. Для третьего этапа характерно проникновение в химию современной квантовой физики. Старая классическая физика была макрофизикой. С перенесением центра тяжести интересов на электрон, атом и молекулы макрозаконы оказались недостаточными. Противоречия в теории излучения привели в 1900 к теории квант (Планк).

Приобретают большое значение статистические методы, позволяющие в свете молекулярнокинетических представлений интерпретировать закономерности формальной термодинамики.

Крупнейшим достижением теоретической физики является создание квантовой механики (Эйнштейн, Бор, Дебройль, Шрёдингер, Гейзенберг, Дирак). Подобно тому как законы Кеплера вытекают из ньютоновой механики, так свойства атомов и молекул должны описываться, исходя из общих принципов квантовой механики. Слияние Ф. х. и физики вызывается общностью проблем, развитие обеих наук идет под знаком изучения строения вещества. Экспериментально устанавливается ядерная структура атома (Резерфорд). Спектроскопический опыт и квантовая механика позволяют охарактеризовать каждый электрон в атоме четырьмя квантовыми числами. Принцип Паули, согласно которому в атоме не может быть двух электронов с одним и тем же набором квантовых чисел, дает возможность объяснить периодическую систему. Классификационным признаком элементов является уже не атомный вес, а порядковое число, дающее количество электронов в атоме и растущее на единицу при пе-