Jöns Jakob Berzelius
(17791848)

Értekezés a kémiai viszonyok elméletérõl és az elektromosság vegyi hatásairól

Essai sur la Théorie des Proportions chimiques et sur l'influence chimique de l'électricité, Párizs, 1819
és a Lärbok i Kemien IV. kötetének francia kiadása (Traité de Chimie, Párizs, 1831) alapján

[Forrás: Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry 1400-1900 (Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, 1963)]

Volta számos gondos kísérletben megfigyelte, hogy két, egymással érinkezésbe hozott fém elektromossá válik és ezzel elõidézi az elektromos oszlop jelenségeit. Davy késõbb megmutatta, hogy az elektromos állapot a felhasznált testek kölcsönös affinitása erejétôl függôen emelkedik, és hogy ez a hatás bizonyos elõfeltételek fennállása esetén bármely olyan test esetében elõidézhetõ, sõt látható, amelyeknek egymáshoz affinitása van. Az is következik Davy eredményeibõl, hogy a hõmérséklet, mely mint tudjuk, növeli az affinitást, szintén emeli az egymással érintkezõ testek elektromos állapotát. Ha a mechanikus érintkezést azonban vegyülés követi, amikor tehát kedvezõ körülmények között szikra pattan ki, az elektromosság minden jele azonnal megszûnik: eltûnik az elektromos megosztás, vagy az észlelhetõ elektromos töltés. Ezek a tények jól egyeznek a feltevéssel, miszerint a vegyülõ testek ellentétes elektromossága a vegyülés pillanatában kölcsönösen semlegesíti egymást, és akkor, éppúgy, mint az elektromos kisülésnél, szikrajelenség keletkezik.

Ha azonban ezeket az egymással egyesült, elektromosságukat vesztett testeket egymástól újra elválasztjuk, elemeik így eredeti tulajdonságaikat felvéve visszatérnek a szigetelt állapotba, a vegyülés miatt elvesztett elektromos állapotukat is vissza kell nyerniök. Valóban, másként fogalmazva, ha a vegyült testek valamilyen okból visszakerülnek abba az eredeti elektromos állapotba, amelyik elveszett az egyesülés miatt, szét kellett válniok és eredeti tulajdonságaikkal kellett megjelenniök. Hisingerrel megfigyeltük, hogy ha az elektromos oszlop egy vezetõ folyadékra fejti ki hatását, a folyadék elemei elválnak egymástól, az oxigént és a savakat a negatív pólus a pozitív felé taszítja, az éghetõ anyagok pedig csakúgy, mint a sóképzõ bázisok a pozitívtól a negatív felé taszíttatnak.

Úgy gondoljuk, ma már bizonyos, hogy azok a testek, amelyek könnyen vegyülnek, szabad ellentétes elektromossággal bírnak, amely erõsödik, midõn a hõmérséklet közeledik a vegyülés hõmérsékletéhez, míg végre az egyesülés pillanatában az elektromosság eltûnik, akkora hõmérséklet-emelkedés kiséretében, hogy gyakran láng tör fel. Másrészt ugyanúgy biztos, hogy a vegyült testek, ha azokat alkalmas módon egy oszlop kisülése által keltett elektromos áramnak tesszük ki, szétválnak és visszanyerik eredeti kémiai és elektromos sajátságaikat, miközben a hatást kiváltó elektromosság azonnal megszûnik.

Jelenlegi tudásunk szerint az ebbõl fakadó égésnek és gyulladásnak legvalószínûbb magyarázata az, hogy minden kémiai vegyülésben ellentétes elektromosságok semlegesülnek és ez a semlegesítõdés okozza a tüzet, csakúgy, mint a villamos palack, a villamos oszlop vagy a villámlás esetében bekövetkezõ kisülésben anélkül, hogy az utóbbi eseményeket vegyfolyamat kisérné. ...

A testek kölcsönös elektromos viszonyaival kapcsolatos kísérleteink arra indítottak, hogy a testeket két osztályba, az elektropozitív és elektronegatív osztályokba soroljuk. Az elsô osztályba tartozó egyszerû testek, csakúgy, mint oxidjaik, mindig pozitív elektromosságot vesznek fel, ha a második osztályba tartozó egyszerû testekkel, vagy oxidjaikkal találkoznak. Az elsõ osztály oxidjai a második osztály oxidjaival szemben mindig úgy viselkednek, mint a sóképzõ bázisok a savakkal.

Azt hitték, hogy az éghetõ testek elektromos sora más, mint oxidjaiké. Habár bizonyos testek eltérõ oxidációs foka kivételekre vezet, az éghetõ testek elektromos sora általában megegyezik oxidjaik sorával oly módon, hogy a különbözõ gyökök legnagyobb fokú affinitása hasonlít maguknak a gyököknek az affinitásviszonyaihoz.

A testek elektromos természetük szerinti rendezése során elektrokémiai rendszer alakul ki, amely véleményem szerint minden eddiginél többet mond a kémiáról. Errôl még beszélni fogok.

Minden test között az oxigén a legelektronegatívabb. Minthogy soha egyetlen más testtel sincs pozitív viszonyban, és mivel minden eddig ismert kémiai jelenség tanúsága szerint nem valószínû, hogy glóbusunkon lenne nála negatívabb elem, abszolút negatívnak ismerhetjük el. Az elektrokémiai rendszerben, emellett, ez az egyetlen test, amelynek elektromos viszonyai invariánsak. A többi test ebben a tekintetben változó, egy test a másikhoz képest lehet negatív, a harmadikkal szemben viszont pozitív. A kén és az arzén az oxigénhez képest pozitív, fémekkel szemben viszont negatív. A kötött alkáliák és alkáli földek ezzel szemben a legelektropozitívabb testek. Az elektropozitivitás fokában különböznek ugyan és az elektromos sor legpozitívabb tagja sem elektropozitív annyira, mint amennyire negatív az oxigén. {...}

Az oxidált anyagok elektrokémiai tulajdonságai csaknem kizárólag az elektropozitív elemük, értsd gyökük unipolaritásától függenek. Egy oxid a többi oxidhoz képest rendszerint elektronegatív, ha gyöke negatív amazok gyökéhez képest és vice versa. A kénsav, például, elektronegatív minden fémoxidhoz képest azért, mert a kén negatív a fémekhez viszonyítva. A kálium és a cink oxidjai ezzel szemben elektropozitívak minden olyan oxidált anyaghoz képest, amelyek gyökeinél a kálium és a cink pozitívabb. Ez a számunkra megmagyarázhatatlan okú tény helyesbít egy homályos elképzelést a savasságot okozó elemrõl, amit az antiflogisztonos elmélet az oxigénben vélt megtalálni. Most úgy látjuk, hogy a savasság lényege a sav gyökében rejlik és az oxigén szerepe annyira jelentéktelen, hogy egyaránt felléphet a legerõsebb sóképzõ bázisokban, azaz elektropozitív oxidokban, mint a legerõsebb savakban, azaz elektronegatív oxidokban. Néha megtörténik ugyan, hogy a pozitív oxid magasabb oxidácíós állapotban kevésbé elektropozitív tulajdonságokra tesz szert, közelítve az elektronegativitást. Példa erre az sztanni-oxid és mangán savai. A legerõsebb bázisokban azonban, mint például a kálilúgban és a nátronlúgban, oxigén hozzáadása leronthatja a pozitív reakciót, mégpedig anélkül, hogy a negatív lépne fel. Emiatt képeznek az erõsen sóképzõ bázisok peroxidokat. ...

Ha ezek az elektrokémiai nézetek helyesek, az következik, hogy minden vegyülés csak két erõtõl, a pozitív és negatív elektromosságtól függ, következésképpen bármely vegyület két részbõl áll, amelyek elektrokémiai reakció révén egyesültek, feltéve, hogy harmadik erõ nincs. Ebbõl az következik, hogy minden vegyület, tekintet nélkül alkotóik számára, két részre osztható, egy elektromosan pozitívra és egy másik negatívra. Így a nátronlúg szulfátja nem kénbõl, oxigénbõl és nátriumból áll, hanem kénsavból és nátronlúgból, melyek maguk megint két-két elemre oszthatók, egy pozitívra és egy negatívra. Hasonlóképpen a timsót sem vehetjük közvetlenül elemeibõl képzõdöttnek, hanem azon reakció termékének, amely az alumínium mint negatív elem és a kálilúg szulfátja mint pozitív elem között játszódott le. Ily módon az elektrokémiai szemlélet azt is alátámasztja, amit az elsõ-, másod- és harmadrendû speciális vegyületekrõl állítottam.

Szepesváry Pálné fordítása


ChemoNet, 1998
Vissza
http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/