Основы пиротехнической химии. О телах и их состояниях

Эквиваленты, символы, формулы и терминология

Выше было упомянуто, что простые тела соединяются в группы для образования сложных тел, но группы эти складываются не иначе, как при следующем условии, составляющем основной закон:

Элементы соединяются друг с другом исключительно при наличности известных, неизменных отношений веса, т.е. приняв за единицу веса определённую величину для соединения двух или нескольких простых тел в одно обшее сложное тело, требуется, чтобы каждая из составных частей входила в известной весовой пропорции. Так, например, опытным путём доказано, что для соединения кислорода с каким-либо другим элементом нужно 16 весовых единиц первого, серы требуется для той же цели 32 единицы, железа - 56 единиц и т.д. При избытке или недостатке либо соединение не состоится вовсе, либо же избыток выделится особым пластом.

За единицу веса принят вес водорода, потому что это вещество - легчайшее изо всех тел. Показатель постоянной, неизменной химической пропорции, при которой возможно соединение элементов, называется «атомным весом», или чаще (по крайней мере, на иностранных языках) - «эквивалентом». Следовательно, 16 будет эквивалентом кислорода, 32 - серы, 56 - железа.

Ниже, в списке важнейших простых тел, приведены и подлежащие эквиваленты; сам же список содержит в алфавитном порядке перечень элементов на латинском языке с переводом на русский и отдельную графу, озаглавленную пометой «символы». Кроме того, вообще во всем этом отделе поминутно встречаются латинские названия. Все это требует предварительной оговорки.

В химии, как и вообще во всех науках, возникших до или во время преобладания классических языков, служивших учёному миру излюбленным средством для международных сообщений, сохранились латинские и греческие наименования (преимущественно первые). Для веществ, находящихся во всеобщем употреблении, народ, конечно, создал свои собственные названия, нимало не заботясь об учёном мире; так, например, то, что у химика, аптекаря или дрогиста называется хлористым натром, для народа - просто-напросто «поваренная», или «кухонная» соль. Но вещества, найденные, как бы созданные наукою и не успевшие вульгаризироваться, сохранили научные наименования, как то: литий, стронций, кадмий, палладий и т.д. Тем не менее люди науки вовсе не пренебрегли народным языком и в разговоре, лекции или печати едва ли кто без особой надобности назовет, например, соду углекислым натром, мел - углекислым кальцием, а кухонную соль - хлористым натром. Это звучало бы бессмысленным педантизмом. Так же точно, наоборот, редко кто, кроме завзятого народника, назовет ликоподий плаунным порошком или двухромокислое кали - кромником.

Но классические наименования становятся неизбежными, как только дело коснется химических «формул», т.е. наглядных выражений, обозначающих в самой краткой, сжатой и красноречивой форме полный комплект соединений каждого тела. Эти формулы создаются из латинского наименования элементов, входящих в состав сложного тела, и из количества эквивалентов каждой из составных частей. Но т.к. писать полное наименование каждого отдельного элемента было бы слишком долго и длинно, то довольствуются одной начальной буквой его классического названия (например, B вместо borum, F вместо blourum, J вместо jodum, P вместо phosphorus, S вместо sulfur). Или для отличия употребляют две буквы: начальную - прописным шрифтом и какую-либо другую, наиболее характерную, чаще всего вторую после начальной - строчными (например, aluminium - Al, argentum - Ag, arsenicum - As, aurum - Au). Это сокращенное название называется «символом».

К каждому символу полагается но эквиваленту; если же таковой не поставлен в формуле, то - как в алгебраических формулах - туг следует подразумевать единицу; а между элементами по знаку сложения (+).

Допустим, например, что нам дана формула Kali chloricum (хлорновато-калиевой, или бертолетовой соли): KClO₃. Из вышесказанного следует, что формула эта представляет следующее сочетание: 1K + 1Cl + 3O. Справившись в нижеприведенной таблице, мы узнаем, что К обозначает калий, имеющий атомный вес 39,03; Cl - хлор с эквивалентом 35,37; О - кислород с эквивалентом 15,96. Заменив неизвестные величины известными, получим:

KClO₃ = 39,03 + 35,37 + (3 * 15,96)
= 39,03 + 35,37 + 47,88
= 122.28 весовых единиц.

С формулами этими вообще поступают, как в алгебре, т.е. применяют к ним все четыре действия арифметики и образуют из них уравнения. при помощи которых можно теоретически вычислить и выделить любой член.

Т.к. главный предмет химии заключается в определении соединений по составным частям (качественный анализ), затем в обособлении или выделении и количественном определении каждой части отдельно (количественный анализ), наконец, в новом соединении или в воспроизведении прежних составов (синтеза), то очевидно, что удобнее, нагляднее, короче и проще такого способа выражения, как химические формулы, ничего быть не может. Для мало-мальски сведущего формулы эти - идеал ясности и лаконизма, в виде подробнейшего рецепта; зато несведущему они кажутся чистейшей кабалистикой.

Еще несколько кратких замечаний о пропорциях, группах и терминологии.

Общий закон постоянных химических пропорций сводится к тому, что один эквивалент какого-либо элемента соединяется с одним, двумя, тремя, четырьмя и т.д. эквивалентами другого простого тела (т.е. 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 etc.). Или же соединение составляется из пропорции 2:3, 3:4 и т.д.

«Группы» - отчасти подобно породам и семействам - образуются из различных соединений какого-либо элемента, в различных же пропорциях, с другими элементами, причём основной элемент должен играть (если не количественно, то хоть качественно) преобладающую роль. Так, например, существуют хлоровые, калиевые, натриевые, кальциевые и т.д. соединения или группы. Самая же степень преобладания, а также и указание того обстоятельства, служит ли какой-либо элемент основным началом или только дополнением, выражается приставками, и именно суффиксами (как, например, хлорный, хлориновыи, хлористый, хлорноватый, хлорноватистый; cbloxicum, chlorale, chloratum, chlorosum, oxydatum, oxydulatum и т.д.), и префиксами (как, например, закись, окись, перекись, hypermangamcum и т.п.). Показатель многократного эквивалента передаётся посредством приставок дву-, трёх-, четырёх- и т.п. (например, углекислый натр, Natron bicarbonicum). Название низшего кислотного окисла образуется посредством окончания -истая (азотистая, фосфористая, сернистая кислоты); название высшего (по содержанию кислорода) - посредством окончания -ная (азотная, фосфорная, серная кислоты); названия промежуточных окислов - посредством окончаний -оватистая или -оватая (фосфорноватистая, серноватая).