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

Принципиальное различие между таблицами атомных масс Дж. Дальтона и И.Я. Берцелиуса состоит в том, что во втором случае большинство величин атомных масс не являлись целыми числами. Необходимо признать, что система атомных весов, созданная громадными усилиями Берцелиуса, не была лишена ошибок и противоречий. Здесь уместно напомнить о так называемой гипотезе Праута^{330}. Эта гипотеза основывалась на идее об изначальном единстве материи. Как известно, сама идея далеко не нова: ее формулировали многие античные натурфилософы и атомисты XVII в., включая И. Ньютона и Р. Бойля. Новая гипотеза была в определенной степени лишена метафизической окраски. В 1815–1816 гг. английский химик Уильям Праут, опираясь на таблицу атомных масс Дж. Дальтона, высказал мнение, что все элементы состоят из водорода, и атомные массы различных элементов различаются лишь по той причине, что они содержат различное число атомов Н. Новая гипотеза с восторгом была принята Т. Томсоном, последовательным популяризатором атомистического учения Дж. Дальтона. В то же время Берцелиус, получавший в результате своих исследований дробные величины относительных атомных масс, категорически высказался против идеи Праута.

Созданная Й.Я. Берцелиусом система атомных масс и изображения формул химических соединений опиралась на его электрохимическую теорию, которую иногда называют «дуалистической теорией». Эта теория, которая привела шведского ученого к созданию дуалистической системы изображения формул химических соединений, была изложена им в классической статье 1818 г. «Исследования в области теории химических пропорций и химического действия электричества». Можно сказать, что электрохимическая теория Берцелиуса во многом являлась развитием представлений Г. Дэви (см. гл. 8, п. 8.8). Однако в отличие от английского ученого Берцелиус считал, что электрические заряды уже присутствуют в атомах до их контакта, поэтому можно разделить элементы на электроотрицательные и электроположительные (табл. 8.5).

Таблица 8.5

Электрохимический ряд Й.Я. Берцелиуса^{331}

Электроотрицательные элементы в нисходящем порядке	Переходный элемент	Электроположительные элементы в восходящем порядке
Кислород	Водород	Золото	Цинк
Сера		Иридий	Марганец
Азот и его нитрорадикал		Родий	Алюминий
Радикал муриевой кислоты		Платина	Иттрий
Радикал фтористого водорода		Палладий	Бериллий
Фосфор		Ртуть	Магний
Селен		Серебро	Кальций
Мышьяк		Медь	Стронций
Молибден		Никель	Барий
Хром		Кобальт	Натрий
Вольфрам		Висмут	Калий
Бор		Олово
Углерод		Цирконий
Сурьма		Свинец
Теллур		Церий
Тантал		Уран
Кремний		Железо
Осмий		Кадмий

Располагая элементы согласно их электрической полярности, Берцелиус выстроил их в ряд, первым членом которого был кислород, затем следовали сера, азот, фосфор и другие неметаллы с переходом через водород к натрию, калию и другим металлам. Таким образом, Берцелиус разделил все элементы на металлы и металлоиды. По мнению шведского ученого, химическое соединение образуется путем объединения атомов с противоположными зарядами.

Согласно теории Й.Я. Берцелиуса, электрическая полярность элементов не исчезает после образования ими сложных веществ. Поэтому процесс электролиза объясняется тем, что при прохождении электрического тока атомы восстанавливают свою исходную полярность, которой они обладали до вступления в соединение, вследствие чего и возникает их миграция к электроду с противоположным электрическим зарядом.

Цель дуалистической теории Берцелиуса заключалась в том, чтобы найти отправной пункт для суждения о конституции соединений. Попытка установить рациональные формулы химических соединений привела ученого к созданию так называемой дуалистической системы и в то же время к усовершенствованию номенклатуры, разработанной французской школой под руководством А. Лавуазье. Дуалистическая система предполагала, что каждое соединение состоит из двух частей, имеющих различную электрическую полярность. Например, сульфат бария должен был иметь формулу (BaO)⁺∙(SO₃)^-, а карбонат кальция — (CaO) ⁺∙(CO₂)^-. Согласно Берцелиусу, в растворах кислот вода имела слабо электроположительную функцию, таким образом, водную серную кислоту следовало изображать формулой (H₂O) ⁺∙(SO₃)^-, в то время как в водных растворах оксидов металлов вода слабоотрицательна, например, в (CaO) ⁺∙(H₂O)^-.

^{Титульный лист «Учебника химии» И.Я. Берцелиуса (Лейпциг, 1823)}