Теория флогистона

Теория флогистонаПостепенно теория флогистона стала сдерживать дальнейшее развитие химии. Знаменитый шведский химик Шееле, придерживавшийся этой теории, не смог правильно объяснить ряд своих открытий. Так, обнаружив выделение ядовитого жёлто-зелёного газа при окислении соляной кислоты, он назвал этот газ дефлогистированной соляной кислотой.

На самом деле это был новый элемент — хлор, что доказал впоследствии Дэви. Ещё одна «несостыковка»: древесный уголь, нагретый до белого каления в закрытом сосуде, почти не теряет в весе, а его способность «терять флогистон», то есть гореть на воздухе, остаётся прежней.

Значит ли это, что стенки сосуда мешают флогистону покинуть уголь? Вопрос о том, может ли «огненная материя» проникать сквозь стенки сосуда, пытался решить ещё Бойль, но он неправильно поставил опыт и потому пришёл к неверному выводу.

Ему было известно, что при прокаливании в присутствии воздуха многих металлов (железа, ртути, цинка, меди, свинца и др.) они превращаются в невзрачные порошки — окалину (сейчас такие вещества называются оксидами — соединениями металла и кислорода).

Бойль помещал в реторту (большой сосуд с боковым отводом, похожим на носик у чайника) ртуть, олово или другой металл, запаивал носик и взвешивал реторту с её содержимым. Затем он нагревал реторту, пока на металле не появлялась окалина.

Но вместо того, чтобы снова взвесить остывшую реторту, Бойль вскрывал её (при этом внутрь с шумом врывался воздух) и только тогда ставил сосуд на весы (вместе с отломанным стеклянным кончиком). Весы показывали прибавку в весе.

На основании таких опытов Бойль пришёл в принципе к правильному выводу, что образование окалины — это процесс соединения металла с какой-то субстанцией. Но он ошибся в ключевом вопросе: что именно соединяется с металлом?

Бойль решил, что прибавка в весе совершается за счёт присоединения к металлу «огненной материи», которая проникает сквозь стеклянные стенки сосуда. Правильное объяснение этого опыта дал в 1756 году М. В. Ломоносов.

Он понял методическую ошибку Бойля: второе взвешивание следует проводить, не вскрывая сосуд, иначе входящий воздух вызовет увеличение массы. Повторив опыт Бойля и получив окалину, Ломоносов, не вскрывая сосуда, снова взвесил его и убедился в том, что его вес в результате химической реакции не изменился.

Фактически это было первое экспериментальное подтверждение закона сохранения массы вещества при химических реакциях.

За несколько десятилетий до Лавуазье Ломоносов высказал идею, что увеличение массы металлов при обжиге происходит в результате присоединения к металлу неких частиц — но не из огня, а из воздуха. Теперь мы знаем, что в запаянном сосуде металл соединяется с находящимся в сосуде кислородом воздуха и образует оксид.

Связывание кислорода приводит к снижению давления газа внутри сосуда. При вскрытии сосуда в него входит воздух, который и даёт прибавку в весе.

Таким образом, опыты, проведённые Ломоносовым уже ближе к концу его жизни, и их объяснение фактически «работали» против теории флогистона. К сожалению, работы Ломоносова оставались не известными европейским учёным вплоть до начала XX века, когда их извлекли из забвения и опубликовали в 1910 году на немецком языке видный историк химии Борис Николаевич Меншуткин и немецкий химик Макс Шпетер.

Ломоносов вплотную подошёл также к идее молекулярного строения веществ, считая, что все тела состоят из мельчайших частиц — «корпускулов» (сейчас их называют молекулами). В своём произведении «Размышления о причине теплоты и холода», написанном в 1744 году, Ломоносов тщательно проанализировал имевшийся опытный материал и привёл веские аргументы против господствовавшей среди учёных того времени теории теплорода.

По этой теории теплота представляет собой некую невидимую жидкость, которая может перетекать из горячего тела в холодное. Ломоносов же считал, что теплота обусловлена движениями частиц вещества: чем интенсивнее это движение, тем сильнее нагрето тело.

Лавуазье же довольно долго придерживался теории теплорода, он даже поместил этот «элемент» в свою таблицу простых тел. Основная заслуга Лавуазье состоит в том, что он окончательно покончил с теорией флогистона и создал современную теорию горения и окисления.

Эта теория была основана на химических свойствах кислорода.

Лавуазье одним из первых среди химиков начал проводить точные количественные измерения.

Интересно в этом отношении высказывание Лавуазье по поводу прочитанной им книги французского химика Жана Рея (1583-1645), который утверждал, что всё материальное, включая воздух и огонь, должно обладать массой. Как писал Рей, увеличение веса может происходить только путём прибавления материи, а уменьшение — только путём её отнимания, настолько нераздельно связаны материя и тяжесть.

«Я долгое время не мог освободиться от подозрения, — писал Лавуазье, — что труды Жана Рея относятся к более позднему времени, чем это значится на заглавном листе работы.

Непонятно, как без опытов и лишённый громадного количества предварительных данных Жан Рей дошёл до этих результатов единственно силой своего разума».

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

О химии и химиках
  • Репетитор – это не обязательно

    06.09.2017

    Очень примечательным и ободряющим для российских граждан является тот факт, что во всем мире репетиторство развивается не менее бурными темпами, чем в России. Ведь когда на законодательном уровне было закреплено единый... 
    Читать полностью

  • Чудеса для разминки

    02.02.2017

    Если чего-нибудь не раздобудешь, неважно. Пропусти опыт и переходи к следующему. Но описание пропущенного опыта прочитай: когда-нибудь, при удобном случае, к нему можно и вернуться. Для первого опыта нужны два вещества, которые,... 
    Читать полностью

  • Варим яйцо в бумажной кастрюле

    02.02.2017

    Возьмите лист плотной бумаги, сверните из него колпачок. Стыки проклейте быстросохнущим клеем и скрепите скобами степлера. В эту бумажную емкость налейте воды, положите сырое яйцо. Согните из проволоки держатель (его можно... 
    Читать полностью

  • Свеча из мыла

    02.02.2017

    Когда мы рассуждали о том, почему мыло моет, то упоминали особое устройство его молекулы: «голова» и длинный «хвост», причем «голова» стремится к воде, а «хвост», напротив, от воды отталкивается… Рассмотрим... 
    Читать полностью

  • Главные принципы домашнего физика

    01.02.2017

    Правило первое (самое главное). Сначала демонстрация опыта, потом – его объяснение и применение закона! Именно такая последовательность привлекает максимальное внимание, и вызывает главный вопрос исследователя – «Почему?» Правило... 
    Читать полностью