Решение проблемы химических соединений

Долгое время химики эмпирическим путем определяли, что относится к химическим соединениям, а что – к простым телам или смесям. Еще в начале XIX в. Ж. Пруст сформулировал закон постоянства состава, в соответствии с которым любое индивидуальное химическое соединение обладает строго определенным, неизменным составом – прочным притяжением составных частей (атомов) и тем самым отличается от смесей. Также Пруст установил, что всякое чистое вещество независимо от его происхождения и способа получения имеет один и тот же состав.

Теоретическое обоснование закона Пруста, как мы уже говорили выше, было дано Дж. Дальтоном в законе кратных отношений. Согласно этому закону, состав любого вещества можно было представить как простую формулу, а эквивалентные составные части молекулы - атомы, обозначавшиеся соответствующими символами, могли замещаться на другие атомы.

После этого долго считали, что состав химического соединения может быть только постоянным. Но дальнейшее развитие химии и изучение все большего числа соединений приводили химиков к мысли, что наряду с веществами, имеющими определенный состав, существуют еще и соединения переменного состава – бертоллиды. В результате были переосмыслены представления о молекуле в целом. Молекулой, как и прежде, продолжали называть наименьшую частичку вещества, способную определять его свойства и существовать самостоятельно. Но в XX в. была раскрыта сущность химической связи, которая стала пониматься как вид взаимодействия между атомами и атомно-молекулярными частицами, обусловленного совместным использованием их электронов. Поэтому теперь к молекулам стали относить и такие необычные квантово-механические системы, как ионные, атомные и металлические монокристаллы, а также полимеры, образованные за счет водородных связей. По этой же причине оксиды металлов, хлориды, сульфиды, нитриды металлов относят к веществам молекулярного строения, не имеющим постоянного состава. Также стало ясно, что свойства тел определяются не столько тем, постоянен или не постоянен состав химического соединения, а физической природой химизма, т.е. природой тех сил, которые заставляют несколько атомов объединяться в одну молекулу.

Поэтому теперь под химическим соединением понимают определенное вещество, состоящее из одного или нескольких химических элементов, атомы которых за счет взаимодействия друг с другом объединены в частицу, обладающую устойчивой структурой, – молекулу, комплекс, монокристалл или иной агрегат.