Юный техник 1964-03, страница 27

I

Прочти с учителем

СИЛЫ, ПРЕОБРАЗУЮЩИЕ МИР

— Здесь, под стеклянным колпаком, у меня смесь двух газов. Теперь смотрите!

С этими словами учитель сдернул с колпака черное покрывало. Солнечный луч упал на сосуд, и в тот же миг раздался взрыв. Яркая вспышка фиолетового пламени озарила класс.

Что же произошло? Обыкновенная химическая реакция соединения хлора с водородом. Двухатомные молекулы обоих газов распались и соединились вновь уже в «новом варианте». Почему же не в старом? Какие силы удерживают молекулу вещества от распада на атомы? Какие силы обеспечивают постоянство состава этой молекулы, откуда бы данное вещество ни было добыто?

ХИМИЧЕСКИЕ СИЛЫ

Так их принято называть. О том, что они имеют электромагнитную природу, догадывался еще Фара-дей. «Атомы материи, — писал он, — каким-то образом одарены электрическими силами или связаны с ними, и им они обязаны своими наиболее замечательными качествами и в том числе своим химическим сродством друг с другом».

В настоящее время электрическая природа химических сил строго доказана. Не надо думать, однако, что атомы просто притягиваются друг к другу, как два заряженных шарика по закону Кулона. Ведь «взаимную симпатию» испытывают и нейтральные атомы. Под влиянием «соседей» нейтральные атомы растягиваются; на одном конце у них начинает преобладать отрицательный заряд, а на другом — положительный. Однако силы притяжения, получающиеся при этом, недостаточно велики, чтобы ими объяснить образование молекул.

А главное — эти силы не обладают свойством, какое есть у химической связи, — свойством насыщения.

Атом водорода может присоединить к себе только один такой же атом, но не два и не три. Атом углерода способен связать не более четырех атомов водорода и т. д. Задолго до выяснения природы химических сил ученые назвали свойство насыщения валентностью. Заметим, что другие типы известных нам сил, например сила всемирного тяготения, подобным свойством не обладают. Звезда, например, может притягивать любое число планет, и сила, действующая со стороны звезды на одну из планет, никак не зависит от наличия остальных. Не знают насыщения и электромагнитные силы между заряженными телами и силы молекулярного притяжения.

В самых общих чертах химическую связь можно объяснить как результат коллективизации внешних — валентных электронов соединяющихся атомов. При определенных расстояниях между ядрами коллективизированные электроны, проходя между ядрами, уменьшают отталкивание последних. На больших расстояниях коллективизация не возникает.