Состав речовини й хімічні системи. Розвиток біологічних поглядів
Для визначення властивостей речовин необхідно встановити, з яких елементів вони складаються, а це припускає наявність точного поняття хімічного елемента. Визначення Р. Бойлем елемента як «простого тіла», а тим більше ранні спроби ототожнити елементи безпосередньо із властивостями і якостями речовин не досягали цієї мети. Справді, ні сам Р. Бойль, ні його прихильники не мали ясного уявлення про «просту речовину» і тому приймали за нього по суті справи хімічні сполуки. Так, наприклад, залізо, мідь і інші відомі в той час метали вони розглядали як складні тіла, а окалину, що виходить при їхньому прожарюванні, - за просте тіло. Тепер ми знаємо, що окалина, або оксид металу, являє собою сполуку металу з киснем, тобто це складне тіло.
Таке помилкове уявлення було нав'язано вченим помилковою гіпотезою, що панувала в той час, відповідно до якої складні тіла складаються з відповідного елемента й особливого «невагомого тіла» - флогістону. Ця гіпотеза була спростована відомим французьким хіміком Антуаном Лавуазьє (1743-1794) після відкриття кисню й виявлення його ролі в процесах окислювання й горіння. Він же перший почав спробу систематизації відкритих на той час хімічних елементів, хоча при цьому відніс до них і деякі хімічні сполуки (вапно, магнезію й ін.). А. Лавуазьє вважав елементами тільки такі тіла, які не піддавалися в його час реакції розкладання.
Поступово хіміки відкривали всі нові й нові хімічні елементи, описували їхні властивості й реакційну здатність і завдяки цьому нагромадили величезний емпіричний матеріал, якому необхідно було привести в певну систему. Такі системи пропонувалися різними вченими, але були досить недосконалими тому, що в якості системного фактора бралися несуттєві, другорядні й навіть чисто зовнішні ознаки елементів.
Велика заслуга Д. І. Менделєєва полягає в тому, що, відкривши періодичний закон, він заклав фундамент для побудови справді наукової системи хімічних знань. У якості системного фактора, або «незмінного загального в змінюваному й частці», він вибрав атомну масу, або атомну вагу. Відповідно до атомної ваги він розташував хімічні елементи в систему й показав, що їхні властивості перебувають у періодичній залежності від атомної ваги. Більше того, він пророчив існування невідомих елементів, залишивши для них порожні клітки у своїй таблиці. Згодом ці елементи були відкриті хіміками й властивості їх виявилися такими, які пророчив Д. И. Менделєєв. Завдяки цьому його періодична система одержала широке визнання в науковому світі.
Подальший розвиток науки дозволив уточнити, що властивості хімічних елементів залежать від їхнього атомного номера, обумовленого зарядом ядра. Атомна ж вага є середнім арифметичним величин мас ізотопів, з яких складається елемент. Ізотопами називаються різновиди атомів, які мають однаковий заряд ядра, але відрізняються по своїй масі. Тим самим була вирішена й проблема хімічного елемента, що з XVIII в. залишалася предметом численних дискусій.
У цей час хімічним елементом називають речовина, всі атоми якого мають однаковий заряд ядра, хоча й різняться по своїй масі, внаслідок чого атомні ваги елементів не виражаються цілими числами.
З позицій атомізму вирішується також проблема хімічної сполуки. ............
