М.В. Ломоносов «О действии химических растворителей вообще» Алексеева Л.А., учитель химии МОУ «СОШ 26», г. Балаково

Цель: Ознакомиться с информацией о работе Михаила Васильевича Ломоносова «О действии химических растворителей вообще».

В 50-х годах XVII века кончился период чисто экспериментального развития химии, когда химики производили с химическими веществами различные операции в большинстве случаев вслепую или на основе туманных представлений, которые оставила в наследство алхимия.

М.В. Ломоносов начал заниматься химическими исследованиями уже в ранний период своей деятельности, будучи студентом Марбургского университета по конкретной программе исследований, а не как отвлеченная философская перспектива.

Весной 1743 г. М.В.Ломоносов написал первый вариант своей работы «О действии химических растворителей вообще».

1744 год, получив необходимые химические препараты, М.В.Ломоносов осуществил большую серию экспериментов по растворению металлов в кислотах и солей в воде.

Опыты по изучению растворимости солей в воде и металлов в кислотах подробно изложены в окончательном варианте работы, представленном в Академию наук 7 декабря 1744 г. и прочитанном в Академическом собрании в марте 1945 г.

М.В. Ломоносов разделил все процессы растворения на две группы. К одной он отнёс растворение металлов в кислотах, когда в процессе растворения выделяется тепло, а к другой – растворение солей в воде с поглощением тепла.

Сначала М.В.Ломоносов растворял тонкую железную проволоку в азотной кислоте разной концентрации, наблюдая через микроскоп ход растворения металла. Ломоносов заметил огромную массу отбрасываемых частиц с бесчисленными пузырьками, непрерывно следовавшими друг за другом.

М.В.Ломоносов обратил внимание, что при растворении металлов в кислотах наблюдается разогревание, а при растворении солей – охлаждение. Затем он определял количество выделенного при этом газа и его состав.

При этом М.В. Ломоносов наблюдал и описал явление, известное в наше время как пассивация металла, при котором на его поверхности образуется тонкая защитная пленка, резко замедляющая процесс коррозии.

Далее М.В.Ломоносов исследовал растворимость гидрата окиси железа и уксуснокислой меди (медной зелени) в азотной кислоте, крепкой и разбавленной.

Продолжая свои исследования растворимости металлов в кислотах, Ломоносов осуществил эксперименты растворения меди в условиях вакуума, изучал специфику растворения в азотной кислоте различных металлов: железа, меди, цинка, серебра, свинца, ртути. Полученные результаты он сопоставлял с удельным весом металлов.

Выделение тепла в реакциях Ломоносов объяснял следующим образом: «Частицы металла разносятся по растворителю, воздействуют трением на частицы последнего и приводят их во вращение и так как вращательное движение есть причина теплоты»

Процессы растворения металлов и солей М.В.Ломоносов объяснял с механических позиций, характерных для его эпохи. Он был уверен в пористой структуре как металлов и солей, так и жидких растворителей.

В процессе растворения, по мнению Ломоносова, воздух, содержащийся в порах кислоты, внедряется в поры металла и, соединяясь там со «сгущенным» воздухом металла, приобретает «огромную упругость», ломая металл на мельчайшие частицы, наблюдавшиеся в микроскоп.

Избытки «воздуха», образующегося при химическом взаимодействия кислоты и металла, являются одним из продуктов реакции. Ломоносов не знал тогда, что это был водород, свойства которого были изучены А.Лавуазье через два десятилетия после смерти Ломоносова.

Совсем по-другому объяснял М.В. Ломоносов растворение солей в воде. «Когда твердые тела делаются жидкими, то частицы их приходят в более быстрое вращательное движение... Вследствие этого частицы соли отделяются от остальной массы и, сцепляясь с водными частицами, вместе с ними начинают двигаться поступательно и разносятся по растворителю».

Процессы растворения М.В.Ломоносов объяснял движением частиц жидкости, приводящим в движение частицы твердого тела. Это было то общее, что делало внешне сходными процессы растворения металлов и солей.

М.В. Ломоносов доказывает растворение солей в воде : «Что вода движется внутренним движением. Положи только в воду кусок какой-нибудь соли: он упадет на дно, и через час или два ты найдешь всю воду воспринявшей эту соль».

То же, по словам М.В. Ломоносова, относится и к другим растворителям, «силою которых растворяются и переходят в жидкое состояние металлы».

М.В. Ломоносов правильно подметил тот случай, когда разбавленная водой кислота лучше растворяет металл, чем концентрированная. Известно, что многие металлы не растворяются в очень концентрированной серной кислоте, а в разбавленной водой интенсивно растворяются с выделением водорода.

Вот как описывал адъюнкт по химии Христлиба Эрготта Геллерт последний опыт Ломоносова: «Медную монету, так называемую денежку, весом в 120 гранов, клал в крепкую водку (т. е. азотную кислоту), освобожденную от воздуха, на 10 минут; то, что оставалось, весило 46 гран. Подобной же монете в 104 грана он давал раствориться в течение 10 минут, не освобожденной от воздуха; остаток весил 19 гранов. Таким образом, крепкая водка, не освобожденная от воздуха, растворила на 11 гранов меди больше».

Вывод: В диссертации "О действии химических растворителей вообще" Ломоносов пришел к выводу о том, что растворение металлов в кислоте осуществляется посредством давления воздуха. Получив в свое распоряжение химическую лабораторию, ученый смог подтвердить прежние свои научные догадки и высказать новые. М.В. Ломоносов основывал свои умозаключения на собственных опытах по растворению металлов и солей в различных условиях и наблюдал процесс растворения в сильный микроскоп с 360- кратным увеличением. В результате ему удалось описать очень точные и тонкие частные наблюдения и высказать новые взгляды на процесс растворения.

Ресурсы: