Техника - молодёжи 1958-09, страница 19

ществ говорили бы сразу о многом: из чего именио, из каких атомов они состоят.

И вот Дальтон делает первый шаг к созданию обоснованной химической символики. Он чертит кружки, метит их какими-нибудь значками, чтобы отличить друг от друга, и приписывает каждый кружок какому-нибудь злементу. Появляются обозначения:

Оjкислорол ©лодород ® углерод ® сгрл

Углекислый газ (соединение двух атомов кислорода с атомом углерода) Дальтон логично записывает так:

офо ,углг кислый глз

а воду (вещество из двух атомов водорода и одного атома кислорода) так:

ООО ВОЛА

Просто и понятно.

Правда, ие всегда этот способ удобен. Неудобно было записывать сложные вещества. Чтобы изобразить способом Дальтона, например, молекулу виноградного сахара, надо было бы начертить 24 кружка. Ведь в молекуле этой содержится 24 атома: 6 атомов углерода, 12 — водорода и 6 — кислорода:

А как быть, когда атомов еще больше? Ведь есть молекулы, состоящие из сотен, тысяч, многих-многих тысяч и даже из миллионов атомов. Такие молекулы кружочками не запишешь!

Выход из поюжения указал известный шведский химик Берцелнус. Зачем выводить в кружочках всякие значки, решил Берцелиус, ознакомившись с системой Дальтона, когда проще ставить там первые буквы латинских названий элементов. Водород no-латыни Hydrogenium, давайте же запишем в кружок букву Н. Кислород Oxygenium — значит надо писать О. Сера—Sulphur — обозначим ее S и т. д. Некоторые злементы начинаются на одну и ту же букву, в таком случае иногда можно применять две буквы. Так, чтобы отличить ртуть Hydrargyrum от водорода, ее можно назвать Hfi и т. д.

А зачем, собственно, обводить буквы кружочками? Долой их, будем писать без кружочков1 И стоит ли выводить букву, обозначающую элемент, столько раз, сколько зтих атомов содержится в молекуле? Разумеется, не стоит. Можно просто к символу приписывать где-нибудь. например справа внизу, цифру, выражающую количество атомов, и все будет хорошо.

Воду следует записывать НгО, а серную кислоту, молекула которой состоит из двух атомов водорода, одного серы н четырех кислорода, — H2SO4. Просто, выразительно и удобно! Всего тремя буквами — С, Н и О — можно записать .многие тысячи соединений, состоящих из углерода, водорода и кислорода.

Окончательно химический алфавит сложился после одного из величайших научных открытий прошлого столетия — Периодической системы элементов

Д. И. Менделеева. Установив, что в природе может существовать только строго ограниченное число естественных элементов, наш соотечественник тем самым указал и предельное количество значков химического алфавита: 92. (Столько в современной таблице Менделеева насчитывается устойчивых химических элементов. Вместе с полученными искусственным путем сегодня известны 102 элемента.) Теперь окончательно можно было расстаться с прежней путаной системой записи. 92 значками не трудно записать и три миллиона, и три миллиарда, и вообще сколько угодно веществ в природе.

А как записывать реакции, процессы? Ведь химия — наука не столько даже о веществах, сколько об их превращениях. Но после того как был разработан химический алфавит, запись химических процессов оказалась простым делом. Быстро получила всеобщее признание и распространение система, напоминающая применяемую в математических уравнениях и по аналогии названная системой химических уравнений (или фор. мул). Вот ее образец:

Ba0₂+H2S04=H₂0₂+BaS04.

Читается так: серная кислота H2SO4, действуя на перекись бария ВаОг, дает перекись водорода Н2О2 и сульфат бария BaS04.

Запись эта настолько проста н наглядна, что не нуждается в разъяснениях. Д. И. Менделеев, вводя в России новые химические обозначения, писал в своих «Основах химии» (1869):

«Химические формулы составляют прекрасный пример того упрощенного и точного способа выражений целой совокупности идей и сведений, какой желательно было бы иметь для всех человеческих знаний».

ПИСАТЬ-ТО МЫ УМЕЕМ, А УМЕЕМ ЛИ ПРОИЗНОСИТЬ?

И так, хороший способ записывать химические соединения и процессы был найден. Но как называть вновь открываемые вещества? Не говорим же мы в обиходе «ашдвао» или «ашдвазсочеты-ре», а говорим «вода» или «серная кислота». Одно дело писать, другое — произносить написанное. Если все произносить, как написано, можно попасть порой в комическое положение.

Как поступали раньше, открывая новое химическое вещество? Чаще всего его называли по его происхождению — минеральному, животному или растительному. Но были и другие признаки, да и место происхождения понималось по-разному. Открыли, например (в конце XVII века), в английском минеральном источнике Эпсома соль, горькую на вкус и действующую как слабительное. Одни стали называть ее — по месту перво-открытия — соль Эпсома, другие по вкусу — горькая, третьи по стране, где ее открыли, — английской. Но ни одно название не говорило, что же это все-таки такое?

То же было и по отношению к тысячам других химических соединений, впервые создаваемых учеными. Одни н те же солн, зфиры, углеводы, стеарины, кислоты, щелочи описывались часто под разными названиями. Создавалась путаница, никто не мог разобраться в многообразии

названий, ученые переставали понимать друг друга.

Нужна была какая-то единая система в придумывании названий. И это взялся сделать опять-таки великий Д. И. Менделеев. В те времена в основном процветала неорганическая химия, то есть химия солей, кислот и оснований, потому было важно придумать способ обозначения этих веществ. Менделеев предложил простой способ названия солей. Его легко может понять всякий человек, запомнив только два обстоятельства: первое — то, что обязательным элементом всякой кислоты является водород (H2SO4—серная кислота, НС1 — соляная кислота. HNO3 — азотная кислота, НуР04 — фосфорная кислота и т. д.). Второе — то, что «любая соль может быть получена из кислоты путем замещения в ней водорода металлом. Иначе говоря, соль — это кислота, в которой вместо водорода присутствует металл.

Значит, соль состоит из двух основных чаетей: остатка кислоты (кислота минус водород) и металла. Давайте же, предложил Менделеев, называть соль по этим двум составным частям. Заменили в серной кислоте водород натрием, — называйте результат Na>2S04сернокислым натрием (от серной кислоты и натрия), а не глауберовой солью или сульфатом соды, как говорили раньше. Свинцовый сахар (прежнее название) правильнее называть уксуснокислым свинцом, потому что он представляет из себя уксусную кислоту, в которри водород заменен свинцом, и т.д.

По этой системе соль Эпсома, представляющая из себя серную кислоту, в которой вместо водорода вставлен магний, следует называть сернокислым магнием.

Предложение Менделеева было единодушно принято всем ученым миром, и отныне любой человек легко прочитает формулу новой соли, которую никогда не видел раньше, будучи вполне уверен, что и любой другой химик прочтет ее совершенно так же.

КОМПАНЕЙСКИЕ АТОМЫ

Не всегда, однако, химические уравнения записываются так, как было первоначально принято. Сейчас сплошь да рядом можно встретить записи вроде следующей:

н ;____________ н

н н

н н

= 2NaCl + Н-С-ф-Н

н и

Человек, малознакомый с химией, пожалуй, не сразу разберется в том, что вто означает. А между тем здесь скрыто обыкновенное уравнение. Отбросьте точечный прямоугольник и единичные черточки. а затем сложите одинаковые значки. Вы получите:

2СН₃С1+2Na=2NaCl-fC₂H_e,

в результате взаимодействия хлористого метила CH^Cl и металлического натрия получается поваренная соль iNaCl и газ этан С_аН_в. Двойки перед обозначениями веществ означают, что для получения одной молекулы этана должно участвовать по две молекулы хлористого ^метила и металлического натрия.