10

Question 1

Každá přírodní věda je pouze natolik skutečnou, nakolik je v ní matematiky

Answer 1

Kant -> Richter psal knihu na popud této kvantový věty

Question 2

Jeremias Benjamin Richter (1762–1807)

Answer 2

Disertace (1789):
„O použití matematiky v chemii“
Hlavní dílo (3 svazky, 1792–1793/94):
„Anfangsgründe der Stöchiometrie oder Messkunst chemischer Elemente“
Zákon neutralizace:
(původně ho objevil Guyton de Morveau 1787) Směsný roztok ze dvou roztoků neutrálních solí je opět neutrální, tj. když lze určité množství kyseliny neutralizovat různými množstvími zásad, pak jsou tyto zásady ekvivalentní, tzn. k neutralizaci těchto
zásad jsou potřebná stejná množství jiné kyseliny.

Zákon ekvivalentních poměrů: (neprávem připsán C. F. Wenzelovi 1777) „Hmotnostní množství dvou prvků (nebo jejich celočíselných násobků), které reagují se stejným
množství třetího prvku, reagují i vzájemně.“

Question 3

Joseph Louis Proust (1754–1826):

Answer 3

Dokázal, že některé kovy tvoří více než jeden oxid, resp. sulfid (v r. 1799 objevil oxid měďný Cu2O), z nichž každý má přesně definované složení; rozlišil oxidy, hydroxidy, oxo-hydroxidy (hydratované oxidy)
V roce 1799 poznal J. L. Proust Zákon stálých slučovacích poměrů a zákon násobných slučovacích poměrů

Question 4

zákon stálých slučovacích poměrů:

Answer 4

„Sloučenina je látka, které Příroda přidělila fixní poměry.“, dnešní formulace: „Hmotnostní poměr prvků či součástí dané sloučeniny je vždy stejný a nezávislý na způsobu přípravy této sloučeniny.“ (např. ve vodě je poměr hmotnosti kyslíku a vodíku vždy 8)

K tomuto zákonu přidal pak J. Dalton v r. 1803 (předchůdce J. B. Richter v r. 1791) ještě

Question 5

zákon násobných slučovacích poměrů

Answer 5

Tvoří-li spolu dva prvky více sloučenin, pak hmotnosti jednoho prvku, který se slučuje se stejným množstvím prvku druhého, jsou vzájemně v poměrech, které lze vyjádřit malými čísly.“ (např. na 1g vodíku připadá ve vodě 8g kyslíku, v peroxidu vodíku 16 g kyslíku – poměr 1:2)

Question 6

Claude Louis Berthollet

Answer 6

(1748–1822) tušil něco jako
zákon působících hmot
(Guldberg & Waage, 1867)
a byl přesvědčen o existenci
nestechiometrických sloučenin

V r. 1785 určil složení amoniaku a v letech 1785–1787, se zabýval chlorem, a jeho aplikací k bělení textilních látek. V r. 1798 doprovázel Napoleona do Egypta, kde poznal sodná jezera a vysvětlil vznik sody z přebytku NaCl:
2NaCl+CaCO3->Na2CO3+CaCl2

Vyvodil z toho, že se prvky neslučují v určitých poměrech, ale v poměrech, které v jistých mezích kolísají („Statique chimique“, 1803).  Polemický spor mezí jím a Proustem v letech 1799–1807; Berthollet nakonec ustoupil, ale nestechiometrické sloučeniny se dodnes občas nazývají „berthollidy“ (popř. „bertolidy“). Objevil, že kyseliny nemusí obsahovat kyslík (např. HCl a HCN)

Napoleon si Clauda vzal s sebou do Egypta

Richterova originální práce byla poměrně nepřístupná, protože byla psaná v duchu staré flogistonové teorie. Teprve Ernst Gottfried Fischer (1754–1831) podal ve svém německým překladu Bertholletovy práce „Recherches sur les lois de l’affinité“ (1802) jasný souhrn Richterovy teorie. Také shrnul Richterovy tabulky do jedné tabulky ekvivalentních
vah kyselin a zásad vztažené na 1000 částí kyseliny sírové.
Fischerova tabulka a část jeho komentáře byly pak převzaty do Bertholletovy knihy „Statique Chimique“ (1803) a Richter pak publikoval další podobnou tabulku s 18 kyselinami a 30 zásadami.

Question 7

Daltonova chemická atomová teorie

Answer 7

V roce 1801 odmítl John Dalton běžný názor, že vzduch je sloučenina kyslíku a dusíku (s proměnlivým obsahem vodní páry). Ale pokud by měl být vzduch pouze fyzikální směsí, měl by se odmísit a kyslík (který má větší hustotu než dusík) by měl být spíše dole. Jelikož bylo známo (např. z balonových cest Gay-Lussaca), že vzduch blízko zemského povrchu
má stejné složení jako vzduch ve vysokých výškách, tj. že je homogenní (bez gradientu), odvodil Dalton, že každá částice může odpuzovat pouze částice stejného druhu, nikoliv částice jiného druhu  ve směsi plynů vyvolává každá složka právě takový tlak, jako kdyby obsadila celý objem sama. Ačkoliv základní model je nesprávný, tento závěr je správný  Daltonův zákon parciálních tlaků. Avšak po krátkém čase byl Dalton s tímto modelem nespokojen, protože bylo těžko představitelné, že by se odpuzovaly pouze částice stejného druhu. Dalton považoval částice
plynu za tvrdá centrální jádra obklopená atmosférou tepla (tzv. „kalorika“); tato atmosféra byla Daltonem považována za příčinu odpuzování i mezi nestejnými částicemi -> částice různých plynů mají různou velikost a váhu.

Dalton zveřejnil svou teorii týkající se velikosti a váhy částic (atomů) různých plynů v článku o rozpustnosti plynů ve vodě (1803 / 1805). V tomto článku použil kromě vlastních experimentálních výsledků i výsledky svého přítele Williama Henryho, který poznal, že hmotnost plynu absorbovaného kapalinou je úměrná tlaku tohoto plynu.
Dalton argumentoval, že rozpouštění plynu v kapalině je pouze mechanické míchání plynných částic s částicemi kapaliny a nejde tedy o chemické slučování.
Připustil, že největším problémem tohoto modelu je, že kapalina jako voda by pak musela rozpustit všechny plyny stejně, ale konstatoval, že lze tento problém obejít předpokladem, že nejmenší částice různých plynů mají různou velikost a váhu  tabulka atomových vah (první, která byla kdy publikována).

Question 8

John Dalton (1766–1844) –
„A New System of Chemical Philosophy“ (1808)

Answer 8

Elements – simple atoms Compounds – compound atoms
Atomic weights – principle of simplicity
-> např. voda = 1 atom vodíku + 1 atom kyslíku
Daltonův vzorec pro vodu (odpovídá HO) je nesprávný, ale správně navrhl složení mnoha jiných jednoduchých sloučenin (CO, CO2, N2O, NO, NO2) a tvrdil, že když dva prvky tvoří více než jednu sloučeninu, váhy tohoto prvku jsou v jednoduchém numerickém poměru s váhou jiného prvku
(zákon násobných slučovacích poměrů; příklady: NOx, eten, metan)

Question 9

Daltonovy symboly atomů
(a zároveň prvků):

Answer 9

Co atom to prvek,
ale navíc obsahují i určitou strukturní informaci (princip: stejné atomy se odpuzují), např.
CO2 - lineární uspořádání (č. 28)
SO3 - trojúhelníkové uspořádání (oxid sírový, č. 31)

Question 10

William Hyde Wollaston (1766–1828)

Answer 10

pokračoval ve znázornění struktury a vysvětloval geometrii krystalů na základě pravidelného uspořádání kulovitých částic; bohužel v r. 1814 navrhl návrat k Richterovým ekvivalentům místo Daltonových atomových vah (které jsou prý libovolné, pokud jsou založené pouze na Daltonově principu jednoduchosti bez možnosti určení složení sloučeniny) a rozšířil koncept ekvivalentů (u Richtera pouze pro kyseliny a zásady) i na soli a prvky (kyslík 10, vodík 1,32).

Question 11

Joseph Louis Gay-Lussac (1778–1850):

Answer 11

Přišel na zákon týkající se stálých objemových poměrů

Question 12

Amadeo Avogadro (1776–1856)

Answer 12

dokázal spor mezi Daltonovou atomovou teorií a Gay-Lussacovým zákonem vyřešit, a to tím, že elementární plyny považoval za „molecules constituantes“, sloučeniny za „molecules intégrales“ a atomy prvků za „molecules élémentaires“. Avšak mnoho chemiků odmítlo Avogradovu hypotézu, že částice plynů jsou složeny ze dvou atomů (tato hypotéza odporovala i Berzeliově dualistické teorii, podle které slučování identických atomů není možné). Avogadrova
molekulární hypotéza byla vzkříšena až Canizzarrem v r. 1860 (kongres v Karlsruhe).

Question 13

William Prout (1785–1850)

Answer 13

Proutova hypotéza –
všechny látky se skládají koneckonců pouze z vodíku;
to prý dokládá fakt, že hustoty plynných prvků jsou (téměř!) celočíselné násobky hustoty plynného vodíku a že atomové váhy atomů různých prvků jsou (skoro!) celočíselné násobky váhy atomu vodíku ( koncept
podobný řecké prahmotě „hylé“, u Prouta „protyl“ – z „proto-hylé“).
Proutova hypotéza byla s nadšením přijímána Thomsonem, který ji popisuje v knize „An Attempt to Establish the First Principles of Chemistry by Experiment“ (1825), ale Berzelius, největší autorita na poli atomových hmotností, ji ostře zamítl a zavrhl s tím, že odchylky od celočíselných násobků nejsou pouze „chyby měření“.
Tím byla tato hypotéza pro 19. století pohřbena.

Question 14

Jöns Jacob Berzelius (1779–1848)

Answer 14

byl největší švédský chemik
a jeden z největších chemiků 19. století.

navrhl novou chemickou symboliku, která je základem dnešní (symbol = atom prvku, nikoliv objem!). Výhoda: jednoduchá písmena, lepší pro psaní a pro sazbu (tisk); nevýhoda: ztratí se strukturní informace.

publikoval nové tabulky atomových vah (1814, 1818, 1826) na základě O = 100 (velmi přesné hodnoty, blízké dnešním). Poslední verze z r. 1826 (kde uvádí již 49 prvků) bere v úvahu již dva nové objevy:
• izomorfie (1819), empirické pravidlo; Eilhard Mitscherlich (1794–1863):
„sloučeniny krystalující ve stejném tvaru, mají podobné atomární složení“
(např. fosfáty – arsenáty, selenáty – sulfáty, Cr2O3 – Al2O3 – Fe2O3)
• součin atomové hmotnosti a specifického tepla (tzv. atomární teplo) je
konstantní; toto pravidlo objevili Pierre Louis Dulong (1785–1838) a Alexis Thérèse Petit (1791–1820); vzhledem k aproximativní platnosti tohoto „pravidla“ se naděje autorů na novou přesnou metodu k určení atomových vah sice nesplnila, ale Berzelius ho použil k důkazu, že oxidy alkalických zemin mají vzorec MO (nikoliv MO2).

akceptoval Avogadrův molekulární koncept pro plyny -> první správný chemický vzorec pro vodu 2H + O