История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 1

Хотя А. Авогадро излагал свою теорию ясно и неоднократно возвращался к ней в своих последующих работах, еще в течение практически сорока лет многие химики откровенно ею пренебрегали. В частности, они не проводили различий между атомами элементов и молекулами важнейших газообразных простых веществ. Вследствие этого существовала и неопределенность при определении атомных масс многих элементов. Например, выдающийся французский физик Андре Мари Ампер, еще в 1814 г. высказывавший сходные идеи о пропорциональности числа частиц объему газов, только в 1832 г. принял различие между атомом и молекулой.

Среди причин недостаточного внимания ученых к этой теории чаще всего называют формулировку гипотезы Авогадро в контексте уже явно устаревшего учения о теплороде, отсутствие независимого метода определения молекулярных масс и межмолекулярных расстояний, а также независимых экспериментальных доказательств многоатомности молекул простых газов. Кроме того, существенным препятствием для распространения взглядов Авогадро стало недостаточно четко обозначенное разграничение между понятиями «атом» («простая молекула») и «молекула» («составная молекула»).

Проблема принятия научной общественностью учения Авогадро была обусловлена двумя основными моментами: во-первых, в работах того периода термины «атом» и «молекула» зачастую были взаимозаменяемыми; во-вторых, многие химики еще не осознавали того факта, что «интегральная молекула Авогадро» является принципиально другой структурной единицей вещества по сравнению с «дальтоновским атомом»^{323}. Для атомистики первой половины XIX в. характерно наличие только двух основных уровней организации вещества: макроскопическое тело и атом. Мышление химиков постепенно приближалось к представлению о молекуле, однако она понималась именно как «сложный атом». Молекулу еще не осознавали как некую новую целостность, характерную не только для химических соединений, но и для простых тел.

Последователи атомизма с трудом воспринимали идею о делимости молекул многих простых тел, привнесенную в теоретическую химию как бы с другой, непривычной и не очень ясной молекулярной стороны. Большинству ученых более логичным казалось альтернативное атомистическое учение Дж. Дальтона, получившее импульс к дальнейшему развитию в трудах Й.Я. Берцелиуса. Для объединения обеих теорий необходимо было отказаться от исходного методологического положения и осознать, что атом и молекула представляют собой качественно различные ступени организации вещества. В результате вплоть до середины 40-х гг. XIX в. можно указать лишь единичные случаи использования гипотезы Авогадро.

Так, в 1826 г. французский химик Ж.Б. Дюма предложил метод определения относительного веса органических соединений по плотности их паров. При этом в основу своего метода Дюма (см. гл. 9, пп. 9.2–9.4) положил гипотезы, по существу совпадающие с идеями Авогадро. При этом французский химик считал, что образующиеся при делении молекул частицы не следует рассматривать как предел деления веществ. В 1833 г. другой французский ученый М.А. Годэн в одной из своих работ высказал мысль, что при одинаковом давлении и температуре молекулы газообразных тел находятся на одном и том же расстоянии друг от друга. Он пришел к выводу, что молекулы простых газообразных веществ состоят, по меньшей мере, из двух атомов, и при соединении их друг с другом каждая образующаяся молекула делится пополам. Важно отметить, что Годэн настаивал на необходимости четкого разграничения содержания понятий «атом» и «молекула».

Однако статьи Годэна, так же как и работы Авогадро, по-видимому, не привлекли особого внимания современников. В связи с тем, что работы А. Авогадро получили всеобщее признание только во второй половине XIX в., до сих пор предпринимаются попытки приписать заслугу открытия единой атомно-молекулярной теории Дж. Дальтону, однако это следует расценить как непонимание трудов итальянского ученого даже после триумфа атомно-молекулярной теории. Один из первых ученых, сумевший оценить истинное значение трудов А. Авогадро, — Вальтер Нернст был твердо убежден, что молекулярная теория и закон Авогадро представляют собой один из краеугольных камней в фундаменте химической науки^{324}. Позднее имя итальянского ученого было увековечено в названии постоянной Авогадро N_A = 6,022x10

²³ моль^–1, равной числу структурных частиц в 1 моль вещества, которую рассматривают как всемирную константу.

8.7. Закон изоморфизма