Jean S. Stas
(1813-1891)

Az atomsúlyok kölcsönös kapcsolatának vizsgálata
Részlet

Bulletin de l'Académie Royale de Belgique [2] 10, 208-336 (1860)
[Fordítás, kivonat: Alembic Club Reprints #20, Prout's Hypothesis (pp. 208-213, 336)]
(Forrás: Carmen Giunta tudománytörténeti gyûjteménye)


A közel egy évszázada folyó analitikai vizsgálatok mind arra a feltevésre vezetnek, hogy az összetett anyagok határozott, állandó, változatlan összetétellel bírnak. Az említett kutatásokból következõ arányoknak a viszonyszám, vegyviszony, kémiai ekvivalens és atom nevet adják. A kiváló Berzelius élete jelentõs részét a vegyviszonyokhoz tartozó súlyok meghatározásának szentelte. E tárgyban végzett vizsgálatai maradandó emléket állítanak géniuszának. Azok az apró és ismételt ellenõrzések, amelyeket bátorkodtam közreadni, arról gyõztek meg, hogy Berzelius analitikai jártasságát soha nem múlták felül, és talán soha nem érték el. Tudjuk, Berzelius arra a következtetésre jutott kutatásaiból, hogy az anyagok atomjainak súlyai között nincs egyszerû kapcsolat;  ennek igazáról egész életében meg volt gyõzõdve.

Dr. William Prout A testek gázállapotbeli fajsúlya és atomjainak súlya közötti kapcsolatról írt értékezésében már 1815-ben felvetette, hogy azoknak az anyagoknak az atomsúlyai, amelyeket abban az idõben már pontosan meghatároztak, a hidrogén atomsúlyának többszöröseiként adhatók meg. Prout olyan kevéssé hitt feltevése helyességében, hogy dolgozatát névtelenségbe burkolózva jelentette meg. Bármi legyen is a véleményünk errõl a hipotézisrõl, bármilyen sors vár is rá a jövõben, nem mehetünk el mellette anélkül, hogy ne adóznánk hódolattal a szerzõ éleslátásának. Akár helyes ez a hipotézis, akár helytelen, lehetõvé tette, hogy Prout negyven évvel korábban megjósolja a hidrogén fajsúlyát, minthogy kísérleti úton bármilyen pontossággal meghatározták volna.

A természetfilozófia [természettudomány] szempontjából Prout feltevése óriási jelentõségû. Az összetett anyagok komponensei, amelyeket eleminek tekintünk, mert számunkra megváltoztathatatlanok, maguk is csak vegyületek lennének. Ezek az elemek felfedezésük a kutatásai révén halhatatlanná vált Lavoisier dicsõsége tehát úgy tekinthetõk, mintha egyetlen anyag összesûrûsödésébõl származnának: így természetes módon jutunk el az anyag egységességéhez, bár valójában a pluralitását, a sokféleségét tapasztaljuk.

Angliában Dr. Prout hipotézisét csaknem egyöntetûen abszolút igazságként fogadták el. A glasgow-i Thomas Thomson professzor munkája, amely analitikus kísérletekkel kívánta megalapozni a hipotézist, nagyban hozzájárult az eredményhez. Nem mondható el azonban ugyanez Németországról és Franciaországról. Ennek tagadhatatlan oka a Berzelius nevét övezõ hallatlan tekintély és az a jogos bizalom, amelyet az atomsúlyokkal kapcsolatos munkája keltett. Még Angliában is felvetõdtek kétségek: Turner professzor a British Association for the Advancement of Science felkérésére már 1833-ban elvégzett egy kísérletsorozatot, amelybõl azt a következtetést vonta le, hogy Dr. Prout hipotézise nem helytálló. A glasgow-i Penny professzor 1839-ben ugyanerre a következtetésre jutott, bár eredményei néhány ponton eltértek Turner adataitól. A szén atomsúlyának meghatározása, amelyet Dumas úrral végeztünk 183940-ben, ismét a tárgyra irányították a kémikusok figyelmét. Az általunk elõállított szénsavból [szén-dioxidból] származtatott szénatom teljes mértékben megfelel Prout hipotézisének. A víz új elõállítása, amelyet Dumas úr 1843-ban publikált, s amelyet Erdmann és Marchand úr munkája alátámasztott, ugyanerre az eredményre vezetett.

A genfi de Marignac úr 1842-ben és 1843-ban egy sor kísérletet végzett a klórral, a brómmal, a jóddal, a nitrogénnel, az ezüsttel és a káliummal, hogy Prout törvényét új és gondos vizsgálatnak vesse alá. A genfi kémikus, akinek pontosságát általánosan elismerik és akinek szakértelmét és lelkiismeretességét Berzelius is tisztelettel említette, igen nagy biztonsággal mutatta ki, hogy a Prout által elfogadott egység a klór esetében kétszer nagyobb a kelleténél. De õ maga is kifejezte azt a szilárd meggyõzõdését, hogy az abszolút pontos eredmények kísérleti meghatározásának rendkívüli nehézségét figyelembevéve az ezüst, a kálium, a bróm, a jód és a nitrogén esetében talált atomokról nem állíthatjuk, hogy Prout törvényével ellentétben állnak. De Marignac úr szerint tehát az elv helyes lehet, legfeljebb az egységet kell a felére csökkenteni.

1857 végén Dumas úr az elemek egyenértékeirõl jelentetett meg egy értekezést. Amint várható volt, ez az értekezés nagy szenzációt váltott ki. A neves francia kémikus de Marignac úr ezüsttel folytatott kísérleteit alapul véve azt tapasztalta, hogy minden jól ismert anyag, amelyet alkalma volt megvizsgálni, tökéletesen megfelelt Prout elvének, amikor az elven bizonyos módosításokat hajtott végre. Dumas úr szernt az elemek a hidrogén 1-szeres vagy 0,5-szörös vagy 0,25-szörös többszörösei. Kiváló mesterem munkájához filozófiai meggondolásokat fûzött, s bár ezek nagyon fontosak, nem kapcsolódnak ahhoz a kérdéshez, melyet tárgyalásra javaslok.

Jelenleg tehát ennyit tudunk az elemek atomsúlyai közötti kapcsolatról.

Hosszú évek óta minden szabad idõmet ennek a problémának a tisztázására fordítottam. Õszintén bevallom, hogy amikor a kutatásokba kezdtem, majdnem teljesen meg voltam gyõzõdve Prout elvének helyességérõl. Az a kétség, amelyet a szénatommal kapcsolatos munkámban említettem 1845-ben, abból ered, hogy két meghatározás kevéssé egyezett többi szintézisemmel.

Kísérleteimet klórral, brómmal, fluorral, kénnel, nitrogénnel, káliummal, nátriummal, lítiummal, kalciummal, báriummal, ólommal és ezüsttel végeztem. Nem nehéz elképzelni, hogy hosszú és sok munkával járó kutatásaim során igen eltérõ eredményeket kaptam aszerint, hogy milyen anyagokkal vagy módszerekkel dolgoztam. Néha ezek az eredmények tökéletesen egyeztek Prout elvével: ez az eset állt fenn például, amikor az ólmot, az ezüstöt, a nátriumot és a kalciumot a szénatom függvényében határoztam meg; az adatok néha teljesen ellentmondtak a törvénynek: ez az eset állt elõ, amikor az ólmot a nitrogénatom és a kénatom függvényében, az ezüstöt a nitrogén és a klór, a káliumot az oxigén és a klór függvényében határoztam meg.

Merem állítani, hogy minden kémikus, aki az atomsúlyokkal folytat kísérletet, és változtatja a módszereit, s az egyik anyag atomsúlyát két-három különbözõ anyag atomjának függvényében határozza meg, ugyanilyen nehézségekkel és ellentmondásokkal találkozik. Ezért hosszan gyötrõdtem a tanácstalanságtól.

De nemrégiben azzal a kéréssel fordultam az Akadémiához, hogy vegye figyelembe bejelentésemet, s egy ideje minden kétségem elpárolgott. Arra a tökéletes meggyõzõdésre, teljes bizonyosságra jutottam, amennyiben létezik bizonyosság ebben a tárgyban, hogy Prout törvénye Dumas úr összes módosításával együtt nem több illúziónál puszta feltevés, amelynek kifejezetten ellentmond a kísérlet. Ha a kémikusok megvizsgálják azt a munkát, amelyet most van szerencsém részleteiben az Akadémia elé tárni, és elõítéleteiket elvetve megbíznak a kísérletekben, hamarosan osztani fogják meggyõzõdésemet, miszerint a határozott összetételû vegyületeket alkotó elemek súlyának nincs közös osztója.

A most közölt dolgozat a nitrogénre, klórra, kénre, káliumra, nátriumra, ólomra és ezüstre vonatkozó kísérleteimet tartalmazza. Azért választottam ezeket az anyagokat, mert a legstabilabb vegyületeket alkotó elemek közül a legismertebbek, és mert általában úgy tartják, hogy követik Prout törvényét. Elegendõen hangsúlyoztam, hogy célom nem ezen anyagok atomsúlyainak, hanem az atomsúlyok arányainak meghatározása volt: megállapítandó, hogy ezeknek az arányoknak létezik-e közös osztójuk, olyan módszereket alkalmaztam, amelyek véleményem szerint a legbiztosabban vezethetnek határozott eredményre. Noha a módszereket váltogattam, amenyirre lehetett, azokat fogadtam el, amelyeket a bizonyítottan pontos kémikusok már alkalmaztak. Mindezt a hathatósabb ellenõrzés érdekében tettem. Nyilvánvaló, hogy ha az elégszer megismételt eredmények gyakran egyeznek a korábban kapott eredményekkel, a pontosság valószínûsége igen nagy lesz; ha azonban különböznek, a kísérlet összes körülményének gondos tanulmányozásából megkereshetõk azok az eszközök, amelyekkel eldönthetjük, hogy az igazság melyik oldalon áll. Ily módon olyan hibákat sikerült felfedeznem, amelyek felett egyébként kétségtelenül elsiklottam volna.

 ...

 Az ammónium és a nitrogén atomsúlyára tekintve látjuk, hogy 4 helyett 4,02-vel térnek el egymástól [ammónium: 18,06; nitrogén: 14,04]. Ebbõl kétségtelenül az következik, hogy vagy az ezüst-nitrát-szintézisem pontatlan, és a fémezüstbõl elõállított só mennyisége kissé nagyobb az általam mért értéknél, ami még inkább eltávolít Prout törvényétõl, vagy a hidrogén atomsúlya hibás értékének 1/200-ad részével.

Vizsgálataim arra engednek következtetni, hogy inkább a hidrogén atomsúlya hibás, mint a nitrogéné.

Ha ez a vélekedés helyes s ezt a kérdést hamarosan megvizsgálom a víz új módszer szerinti elõállításával , Dr. Prout törvénye minden alapot nélkülöz.

Bármilyen kétségem van is a hidrogén 1-gyel, és az oxigén 8-cal reprezentált atomsúlyának pontosságával szemben, magát az elvet illetõen nem maradhat kétség. Tehát azt a következtetést vonhatom le, hogy amennyiben ragaszkodunk ahhoz, hogy a kísérlet az anyagot szabályozó törvény meghatározására szolgál, Prout törvényét puszta illúziónak kell tekintenünk, és bolygónk elbonthatatlan testeit olyan különbözõ entitásoknak kell tartanunk, amelyek súlya nincs egymással egyszerû kapcsolatban. Az egyes elemek tulajdonságai közötti vitathatatlan analógia okát nem az elemek reagáló tömegeinek súlyviszonyában kell keresni.


Vissza http://www.kfki.hu/chemonet/ 
http://www.ch.bme.hu/chemonet/