Page 43 - Основы_химии
P. 43
34 Г Л . X I V . Щ Е Л О Ч И 0-3 Е М Е Л Ь Н Ы Е М Е Т А Л Л Ы .
в два раза меньше того числа, какое получается для других твердых про
стых тел, а потому атомный вес магния надобно принять равным не 12,
а 24. Тогда атомная теплоемкость магния = 24 • 0,245 = 5,9, для кальция,
придав его соединениям состав СаЛ' 2, напр., СаСІ 2, CaS0 4, Са() (Ca = 4 0 ) ,
получим атомную теплоемкость = 40 • 0,17 = 6,8, для бария она равна
137-0,05 = 6,8, т.-е. их должно считать двувалентными, или атом их
заменяет Н 2 , Na 2 или К 2 . Этот вывод можно подтвердить посредством ана
логий, как увидим далее. Приложение теплоемкостей к установке величины
атомного веса тех металлов, которых вес атома нельзя определить по закону
Авогадро-Жерара, было сделано около 1860 г. итальянским профессором
Каниццаро.
Совершенно такие же выводы относительно двувалентности магния и
его аналогов получаются при сравнении теплоемкости их соединений, в осо
бенности галоидных, как наиболее простых, с теплоемкостью соответствен
ных щелочных соединений. Так, напр., теплоемкость MgCl 2 и СаС1 2 равна
0,194 и 0,164, NaCl и KCl равна 0,214 и 0,172, а потому их молекулярные
теплоемкости (или произведения QM, где M есть вес молекулы) 18,4 и 18,2,
12,5 и 12,8; а потому атомная теплоемкость (или частное от деления QM на
число атомов) у всех близка к 6, как для простых тел. Если же взяли
бы, вместо веса атомов (Mg = 24 и Ca = 40), их эквиваленты 12 и 20, то
получили бы для хлористого магния и кальция атомные теплоемкости около
4,6, тогда как для KCl и NaCl они около 6,3. Однако должно заметить,
что так как теплоемкость, или количество тепла, потребное для нагревания
единицы веса на один градус, есть величина сложная, содержащая не
только приращение энергии вещества с переменою его температуры, но
также внешнюю работу расширения и внутреннюю работу, совершающуюся
в молекулах и влекущую их к распадению по мере повышения темпера
туры*) [375], то в величине теплоемкости нельзя ждать большой простоты
отношения к составу, какую видим, напр., в плотности газообразных тел.
Поэтому хотя теплоемкость дает одно из важных средств для суждения о
валентности элементов, но главную опору для уверенного суждения о валент
ности дает лишь закон Авогадро-Жерара, т.-е. теплоемкость должна слу
жить лишь пособием для установления отношения между атомным весом и
эквивалентом, где же возможно, прежде всего следует руководиться опреде
лениями плотности пара.
Между двувалентными металлами первое место по распространению
в природе занимают магний и кальций, подобно тому как между одновалент
ными натрий и калий. То соотношение в величине атомного веса, какое
существует между этими четырьмя металлами, подтверждает вышесказан
ное сравнение. Действительно, пай магния равен 24, кальция 40, тогда
как паи натрия и калия суть 23 и 39, т.-е. последние на одну единицу
менее первых, как будто бы NaH = Mg и КН = Са, что согласно и с их
валентностью [376]. Все они относятся к числу легких металлов**), так как
представляют незначительный удельный вес и этим отличаются от обыкно
венных, в общежитии известных, тяжелых, или рудных металлов (напр.: Fe,
Си, Ag, Pb), отличающихся гораздо большим удельным весом. Несомненно,
что незначительный удельный вес имеет значение не только простого при
знака, но и такого свойства, которое определяет основные качества этих
металлов. Действительно, все легкие металлы обладают рядом сходствен
ных признаков, приближающих их к металлам щелочей; так, и магний и
*) В случае экзотермических соединений; при эндотермических же имеет место
обратное явление (ср. 1 т., стр. 142). (Г.)
**) Легкими принято называть металлы, уд. в. которых меньше 5. (Г.)
