Объемы реагирующих газов

Объемы реагирующих газов — подчиняются весьма простому закону, послужившему к развитию атомического учения и лежащему в основе современных величин атомных весов. Этот закон, открытый Гей-Люссаком (см.), гласит: "В газообразном состоянии, при равных температуре и давлении, количества веществ, образующих данное тело, а также количество образующегося тела занимают такие объемы, отношения между которыми выражаются простыми целыми числами". Закон кратности О. реагирующих газов существенно отличается от закона кратности весовых отношений, открытого Дальтоном. В весах кратность обнаруживается только при сопоставлении состава нескольких соединений данного тела. В каждом же отдельном случае простой кратности между весами реагирующих тел, а также весом образующегося тела — нет. О. же реагирующих газов обнаруживают кратность в каждом единичном акте химического превращения. Значение столь важной особенности газов выяснено гипотезой Авогадро: "в равных объемах газов при равных температуре и давлении содержится равное число частиц". Согласно этому положению, "О. реагирующих газов могут служить мерой числа реагирующих частиц". Ежели в смеси хлора и водорода вызвать реакцию (например действием света), то на 1 объем хлора вступит в реакцию 1 объем водорода и образуется 2 объема хлористого водорода. Весь избыток водорода останется неизмененным; то же имеет место для хлора, если он в избытке. Мы можем сказать, что в данном случае реакция совершается между одной частицей хлора и одной частицей водорода, а образуется две частицы хлористого водорода, независимо от того, какое абсолютное число частиц заключалось в реагировавших объемах, ибо, приняв число частиц в данном объеме за n, мы получим: n: n: 2n. Целые числа, наблюдаемые в отношениях О. реагирующих газов, служат важнейшим основанием молекулярного учения о веществе: нет надобности допускать делимость частиц, до момента химического превращения. Те же отношения О. заставляют различать атомы и частицы, признать делимость частицы большинства простых тел в момент химической peaкции. Всякий раз, когда из данного числа частиц простого тела n образуется такое число частиц соединения m, что m > n, необходимо признать делимость частицы простого тела. "Вопрос о делимости частицы решается сличением в газообразном состоянии объема данного количества простого тела V и объемов, образующихся из него соединений V_c ". Опыт дает часто: V_c > V, т. е. m > n. Но по закону Гей-Люссака ^Vc/_V должно быть целым числом, следовательно, делимость частицы в момент химического превращения или отношение между весом частицы и весом атома выражается простым целым числом (подробности см. в ст. Газы). Важность отношений О. реагирующих газов для установления величины атомных весов была указана Жераром. Он показал, что химические превращения наичаще и проще всего совершаются между такими количествами веществ, которые занимают в газообразном состоянии равные объемы. Закон Гей-Люссака наичаще обнаруживается, следовательно, в простейшей форме. Теоретическое значение того толкования этого закона, которое заключается в гипотезе Авогадро, усиливается еще и тем, что положение Авогадро является одним из следствий кинетической теории газов (см. Газы). Закон Гей-Люссака неточен. Неточность его — необходимое следствие неточности законов, управляющих изменением газов в зависимости от температуры и давления. Если бы мы, например, нашли, что количества хлора и водорода, вступающие в реакцию, занимают в газообразном состоянии, при некоторых температуре и давлении, в точности равные объемы, то при перечислении на иные температуру и давление мы получили бы неизбежно иной результат, так как удельные веса газов меняются в зависимости от температуры и давления неодинаково.