химиялан вывод, что валентные силы в этих веществах не. заканчиваются на атомах, соединившихся в соответствии с присущей им валентностью, но образовавшееся соединение в состоянии притягивать д прочно удерживать другие соединения. При этом первоначальное относительное расположение атомов в пространстве должно меняться. Отсюда следовало также, что валентные силы не направлены, что независимо от валентности атомов число присоединяемых ими непосредственно других атомов в комплексных соединениях может быть одинаково, соответствуя определенному координационному числу. Этот вывод подтверждался рядом фактов. Так натТример, кислородные кислоты Р, S, С1 имеют формулы ’ Н3[РО4]; Ha[SO4]; HLC1OJ,
где координационное число равно 4. Теория Вернера ввела представление о побочной валентности и утверждала — так же, как и теория Берцелиуса, — что химическое соединение, образовавшееся в соответствии с требованиями периодической системы из атомов, не является насыщенным, но может реагировать с другими, образуя новые сложные соединения. Теории удалось систематизировать все известные комплексный соединения, объяснить, пусть иногда формально, их возникновение и их свойства, равно как процессы сольватации и образования кристалло-сольватов, рассматриваемых как частный случай образования комплексных соединений.
Примирить эти две теории, из к-рых каждая охватывала определенное количество фактов, удалось лишь современной X.
Явления
радиоактивности.
Электрон.
Протон. В результате работ с вакуумными трубками было обнаружено, что атомы состоят из маленьких частиц отрицательного электричества — электронов — и положительно заряженных частиц, обладающих почти всей массой атома, — положительных ионов. Наименьшим количеством материи, связанным с 4 — электричеством, оказался ион водорода (протон).
Вслед за открытием лучей Рентгена Беккерель открыл явление радиоактивности, исследуя свойства урана, тория и их соединений.
После выделения (Кюри) радия исследование радиоактивных веществ дало ряд важных результатов. Выяснилось, что радиоактивные вещества выделяют: 1) потоки крупных частиц (а-лучи), 2) потоки электронов (//-лучи).
3) электромагнитное излучение, подобное рентгеновому, но еще более жесткое (у-лучи), и 4) значительное количество тепла. Прохождение каждой а-частицы удалось сфотографировать (камера Вильсона). Действие каждой а-частицы оказалось доступным наблюдению (спинтарископ). Все три излучения вовсе не обязательно сопровождают друг друга; они наблюдаются и порознь (см. Радиоактивность, Радий). При исследовании радиоактивности было обнаружено важнейшее явление — переход элементов в результате радиоактивного распада в другие элементы; так напр., если атом выделяет а-частицы, он превращаетсявдругойс атомным весом, меньшим на 4, а а-частицы (Не++), приобретая 2 электрона, переходят в гелий. В результате последовательных а-распадов радий превращается в свинец, но иного атомного веса.
Итак, радиоактивные процессы ведут к превращению одних элементов в другие — вот вы 632
вод, который был сдрлан X. Правила сдвига (Содди и Фаянс) формулируют закономерности, наблюдаемые при этом процессе. Таким образом получаются элементы разных атомных весов, обладающие одинаковыми свойствами и занимающие одну и ту же клетку в периодической системе (изотопы). В результате перед X., привыкшей ‘ до того рассматривать свойства элементов как функцию атомных весов, возникло серьезное затруднение — объяснить одинаковость химических свойств изотопов. Это оказалось тем более важным, что с помощью изобретенного Астоном масспектрографа удалось выяснить, что большинство элементов представляет смесь изотопов и что следовательно атомный вес есть нек-рое среднее из атомных весов изотопов. Явления радиоактивности наглядно показали, как сложен атом — комбинация из отрицательных и положительных зарядов — и какие сложные процессы в нем происходят. Этим были подтверждены сделанные ранее на основании спектрального анализа выводы об изумительной сложности атомов, к-рым присущ с математической точностью воспроизводящийся сложный, т. н. линейчатый спектр.
В 1910 Милликен определяет заряд электрона и с его помощью величину, важную для X., числа Авогадро (6, 06—1023). Последнее оказалось очень близким к величине, определенной Перреном и др. учеными с помощью совершенно иных методов (см. Число Авогадро). В результате открытия (1912) Лауе диффракции рентгеновых лучей появилась возможность установить расположение атомов в кристалле.
Закон Мозолен, теория Бора, электростатические модели атомов и молекул. В 1913 Мо — зелей открыл важную для X. закономерность: атомный номер элемента (я) пропорционален квадратному корню из частоты (у) характеристического рентгеновского излучения (напр.
KaJ v=2, 47 • 101б(# - 1). Тогда как расположение элементов в периодической системе соответственно с величйной атомного веса имело три исключения (Аг — К, Со — Ni, Те — J), из закона Мозелея исключения не было. Отсюда следовало, что атомный номер есть какая-то фундаментальная константа атома, физический смысл к-рой надлежало открыть. К этому времени, как мы указывали, физика вплотную подошла к выводу, что атом состоит из + и — зарядов, и к задаче построить модель атома, к-рая объясняла бы его химические свойства и его спектр. Первый шаг сделал Резерфорд (1911), допустивший, что атом имеет + заряженное ядро (в к-ром сосредоточена почти вся масса атома), окруженное электронами. В 1913Ван-дерБрук нашел физический смысл закона Мозелея: атомный номер элемента равен эффективному +заряду его ядра й (т. к. атом электронейтрален) следовательно числу внеядерных электронов. Вслед за тем Резерфордом была окончательно предложена планетарная модель атома, к-рая все же не могла объяснить ни устойчивости атомов ни их спектра.
Первые реальные результаты удалось получить лишь теории Бора с помощью теории квантов (развитой в начале столетия Планком и Эйнштейном) и 3 выдвинутых Бором постулатов (см. Атом). Согласно теории Бора, электроны, окружающие ядро, вращаются по дискретным орбитам (радиус к-рых определяется квантовым числом), причем атом не излучает: Излучение или поглощение света происходит
