Clay - Foundations of Atomic Theory | L | v
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1 Miscele di gas e eudiometria
Diminuzione di volume in miscele di gas.
Si presenta un’analisi delle reazioni tra gas azotati e ossigeno, con particolare attenzione alla formazione di acidi nitrico e nitroso. Si discute della variabilità dei risultati sperimentali dovuta alla quantità di gas azotato assorbito, che può variare dal 36 al 72% per l’aria comune. “In fact, all the gradation in quantity of nitrous gas from 36 to 72 may actually be observed with atmospheric air of the same purity” [96]. Si tratta della necessità di utilizzare tubi stretti per ottenere risultati accurati, “one that is just wide enough to let air pass water without requiring the tube to be agitated” [100]. Si discute inoltre della precisione dell’eudiometro di Volta, “according to Monge, 100 oxygen require 196 measures of hydrogen” [105]. Si conclude con l’osservazione che “I always find 60 per cent, diminution when fired with an excess of hydrogen” [106].
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2 Composizione dell’atmosfera
Proporzioni dei gas atmosferici, dati sperimentali e deduzioni.
Si presenta un’analisi della composizione dell’atmosfera, con particolare attenzione alla percentuale dei diversi gas. “Atmospheric air, … 000 Azotic gas, …” [131]. Si discute la composizione dei gas, tra cui “966 Oxygenous gas” [132], “Carbonic acid gas” [132], “Aqueous vapour” [132] e “Hydrogenous gas” [132]. “Kirwan e Lavoisier sono le mie autorità per questi numeri; eccetto il gas oxygenoso e il vapore acqueo” [132]. Si tratta della determinazione della densità relativa dell’idrogeno, “se 100 di ossigeno richiedessero 185 di idrogeno per misura” [133]. “L’idrogeno dovrebbe essere trovato a circa ^ parte del peso dell’aria comune” [134]. Si discute la densità relativa del vapore acqueo, “determinata da me stesso sia con metodi analitici che sintetici” [136]. “De Saussure fa la densità relativa ,71 o ,75” [137]. “Dagli esperimenti di Pictet e Watt, deduco la densità relativa del vapore acqueo essere ,6 r e ,67 rispettivamente” [138].
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3 Equilibrio dei gas in acqua
Condizioni per la stabilità di un sistema acqua-gas
Si presenta un sistema in cui l’acqua è impregnata da un gas e viene agitata con un altro gas, meno o più assorbente, con conseguente aumento o diminuzione del secondo. Si osserva che, dopo un’attenta analisi, il gas residuo risulta essere una miscela dei due, con proporzioni conformi all’articolo 4 (“If water impregnated with any one gas be agitated with another gas less or more absorbable; there will apparently be an increase or diminution of the latter; but upon examination the residuary gas will be found a mixture of the two, and the proportions agreeable to article 4”) [194].
Si discute di un metodo per mantenere l’equilibrio in un sistema acqua-gas, in cui una quantità di acqua in una fiala con un tappo accuratamente adattato viene agitata con un gas o una miscela di gas fino a quando la quantità dovuta non è entrata nell’acqua. Si sottolinea che, se il tappo viene fissato, la fiala può essere esposta a variazioni di temperatura senza disturbare l’equilibrio, poiché la quantità di gas nell’acqua rimarrà la stessa, a condizione che il tappo sia ermetico (“if the stopper be secured, the phial may be exposed to any variation of temperature, without disturbing the equilibrium : That is, the quantity of gas in the water will remain the same whether it be exposed to heat or cold, if the stopper be air-tight”) [196].
Si tratta della temperatura ideale per l’esperimento, che dovrebbe essere compresa tra 32 e 212 (“The phial ought not to be near full of water, and the temperature should be between 32 and 212”) [198].
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4 Assorbimento di gas da parte dell’acqua e altri fenomeni correlati
Studio dettagliato dei processi chimici che avvengono nell’acqua.
Si presenta un’analisi del processo di assorbimento di gas da parte dell’acqua, con particolare attenzione alla formazione di acido nitrico e acido nitroso. “In fact, the nitrous acid is formed this way ; whereas, when water is not present, the nitric acid is formed, which requires just half the quantity of nitrous gas, as I have lately ascertained” [210]. Si discute della quantità di ossigeno presente nell’aria espulsa dall’acqua, evidenziando discrepanze tra diverse percentuali. “By article 4, it appears that atmospheric air expelled from water ought to have 38 per cent, oxygen ; whereas by this article air may be expelled from water that shall contain from 38 to o per cent, of oxygen” [214]. Si tratta della perdita di ossigeno nell’acqua, ipotizzando che sia dovuta a impurità. “The disappearance of oxygenous gas in water, I presume,’ must be owing to some impurities in the water which combine with the oxygen” [214]. Si riferisce all’importanza di considerare la purezza dell’acqua, poiché “Pure rain water that had stood more than a year in an earthenware bottle had lost none of its oxygen” [215]. Si discute dell’assorbimento preferenziale di ossigeno rispetto all’azoto, “This circumstance accounts for the observations made by Dr Priestley, and Mr William Henry, that water absorbs oxygen in preference to azot” [218]. Si descrive un esperimento in cui un gas confinato sotto vetro e agitato in acqua scompare gradualmente. “If a tall glass vessel containing a small portion of gas be inverted into a deep trough of water and the gas thus confined by the glass, and the water be briskly agitated, it will gradually disappear” [220]. Si menziona che l’acqua utilizzata nell’esperimento proviene da una cisterna di piombo, “It was drawn from a leaden cistern” [221].
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5 Teoria sull’Assorbimento di Gas da Parte dell’Acqua
Principi meccanici e affinità dei gas
Si presenta una teoria sull’assorbimento di gas da parte dell’acqua, basata su principi meccanici e affinità dei gas. “The facts noticed in the 4th, 5th and 6th articles, were investigated a priori from the mechanical hypothesis, and the notion of the distinct agency of elastic fluids when mixed together” [254]. I risultati degli esperimenti concordano con l’ipotesi meccanica, “The results were found entirely to agree with both, or as nearly as could be expected from experiments of such nature” [255]. Si discute l’importanza dei fatti menzionati nel 7° articolo, poiché l’assorbimento di gas dipende da principi meccanici, “The facts mentioned in the 7th article, are of great importance in a theoretic view” [256]. Si tratta di esperimenti condotti in Digitized by Google, “I have tried the experiments in a Digitized by Google Absorption of Gases by Water, &c.” [257]. Si fa riferimento a una “considerable variety of temperature without perceiving any deviation from the principle” [258]. “It deserves further attention” [259]. Si discute anche dell’effetto dell’acqua come mero “receptacle of gases” e delle sue implicazioni sulle affinità dei gas, “If water be, as pointed out by this essay, a mere receptacle of gases, it cannot affect their affinities” [260]. Si menziona l’assenza di differenze percepibili in diversi liquidi, “In several liquids I have tried no perceptible difference has been found” [261]. Infine, si conclude che ulteriori spiegazioni degli articoli successivi sono superflue, “After what has been observed, it seems unnecessary to add any explanation of the 10th and following articles” [262]. La teoria si basa su fatti sviluppati in precedenza, “From the facts developed in the preceding articles, the following theory of the absorption of gases by water seems deducible” [264].
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6 Assorbimento di Gas da Parte dell’Acqua
Distribuzione della pressione di un gas sull’acqua.
Si presenta un modello di pressione di gas sull’acqua, dove “Quando l’acqua ha assorbito il suo volume di gas carbico, &c, il gas non preme affatto sull’acqua, ma preme sul contenitore come se non ci fosse acqua” [273]. Si discute di come la pressione si distribuisca attraverso gli strati di acqua, “Ogni particella di gas deve dividere la sua forza in modo uniforme tra 100 particelle di acqua” [281]. Ci si riferisce a come la distanza tra gli strati di gas influenzi la pressione, “Quando ^ è assorbito la distanza delle atmosfere diventa 64 volte la distanza di due particelle nell’atmosfera esterna, o 16 volte quella dell’atmosfera interna” [286]. Si tratta di come l’equilibrio tra le atmosfere possa essere stabilito in base alla distanza tra le particelle, “È probabile che il multiplo non possa essere superiore a 4” [288].
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7 Combinazioni e pesi dei composti
Analisi delle aspettative relative a combinazioni binarie, terziarie e quaternarie.
Si discute della relazione tra il numero di combinazioni e il peso dei composti. Quando si ottengono tre combinazioni, ci si aspetta che una sia binaria e le altre due terziarie [When three combinations are obtained, we may expect one to be a binary, and the other two ternary] [346]. Quando si osservano quattro combinazioni, ci si aspetta una binaria, due terziarie e una quaternaria [When four combinations are observed, we should expect one binary, two ternary, and one quaternary] [348]. Un composto binario dovrebbe essere sempre più pesante della semplice miscela dei suoi ingredienti [A binary compound should always be specifically heavier than the mere mixture of its two ingredients] [350]. Un composto ternario dovrebbe essere più pesante della miscela di un binario e di un semplice, che, se combinati, lo costituirebbero [A ternary compound should be specifically heavier than the mixture of a binary and a simple, which would, if combined, constitute it] [352].
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8 Composizione di composti azotati e ossigenati
Analisi delle proprietà e della composizione di vari composti chimici.
Si presenta una discussione sulla composizione di diversi composti azotati e ossigenati, con particolare attenzione ai loro pesi atomici relativi. “That nitrous gas is a binary compound of azote and 1^ Digitized by Google Chemical Synthesis” [359]. Si discute della composizione del gas nitroso, dell’acido nitrico, dell’ossido nitroso, dell’acido nitroso, dell’acido oxinitrico e dell’ossido carbonico, specificando che l’acido carbonico è un composto ternario (o binario). “That nitric acid is a binary or ternary compound according as it is derived, and consists of one atom of azote and two of oxygen, together weighing 1 9” [360]. “That nitrous oxide is a compound similar to nitric acid, and consists of one atom of oxygen and two of azote, weighing 1 7” [360]. “That nitrous acid is a binary compound of nitric acid and nitrous gas, weighing 31” [360]. “That oxynitric acid is a binary compound of nitric acid and oxygen, weighing 26” [360]. “That carbonic oxide is a binary compound, consisting of one atom of charcoal, and one of oxygen, together weighing nearly 1 2” [361]. “That carbbnic acid is a ternary compound (but sometimes binary) consisting of one atom of charcoal, and two of oxygen, weighing 19” [361]. Si sottolinea che i pesi atomici sono espressi in termini di atomi di idrogeno, ciascuno dei quali è considerato come unità. “In all these cases the weights are expressed in atoms of hydrogen, each of which is denoted by unity” [363].
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9 Composizione di atomi e composti
Descrizione di atomi e molecole attraverso la loro composizione.
Si presenta un elenco di atomi e composti, descritti in base alla loro composizione elementare. Si tratta di un atomo di ammoniaca, composto da 1 di azoto e 1 di idrogeno - Si descrive un atomo di gas nitroso, composto da 1 di azoto e 1 di ossigeno - Si discute di un atomo di gas di carbonio, composto da 1 di carbonio e 1 di idrogeno, e di un atomo di ossido carbonico, composto da 1 di carbonio e 1 di ossigeno, e di un atomo di ossido nitroso, 2 azoto + 1 ossigeno. Si riferisce a un atomo di acido nitrico, 1 azoto + 2 ossigeno, e di acido carbonico, 1 carbonio + 2 ossigeno, e di idrogeno carburo, 1 carbonio + 2 idrogeno, e di acido ossinitro, 1 azoto + 3 ossigeno, e di acido solforico, 1 zolfo + 3 ossigeno. “Si presenta un atomo di idrogeno solforato, 1 zolfo 4- 3 idrogeno” [385]. Si discute di un atomo di alcol, 3 carbonio + 1 idrogeno - “Si presenta un atomo di acido nitroso, 1 acido nitrico + 1 gas nitroso” [387]. “Si discute di un atomo di acido acetoso, 2 carbonio + 2 acqua” [388]. “Si riferisce a un atomo di nitrato di ammoniaca, 1 acido nitrico + 1 ammoniaca 4- 1 acqua” [389]. “Si tratta di un atomo di zucchero, 1 alcol + 1 acido carbonico 12 25- 26” [390].
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10 Analisi delle Sali Super-Acidi e Sub-Acidi
“Digitized by Google 36 Wollaston” [417]. Si presenta un’analisi delle proprietà e della composizione di sali super-acidi e sub-acidi, come il super-carbonato di soda, il super-solfato di potassio e il super-ossalato di potassio. Si discute come questi sali si formino attraverso l’esposizione al calore o la miscelazione di acidi e basi in proporzioni specifiche. “Next, let four grains of the same carbonate be exposed for a short time to a red heat ; and it will be found to have parted with exactly half its gas” [419]. “Let twenty grains of carbonate of potash (which would be more than neutralized by ten grains of sulphuric acid) be mixed with about twenty-five grains of that acid” [427]. “In the preceding experiments, the acids are made to assume a determinate proportion to their base, by heat which cannot destroy them” [429]. “The common super-oxalate of potash is a salt that contains alkali sufficient to saturate exactly half of the acid present” [434]. “It is not improbable that many other changes in chemistry, supposed to be influenced by a general redundance of some one ingredient, may in fact be limited by a new order of affinities taking place at some definite proportion to be expressed by a simple multiple” [444]. “Hence it is to be presumed, that if these salts could have been perfectly separated, it would have been found, that the two quantities of potash were equally divided, and combined in one instance with two, and in the other with the remaining four out of the six equivalent quantities of acid taken” [448]. “But an explanation, which admits the supposition of a double share of potash in the neutral salt, is not altogether satisfactory” [450].
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11 Teoria atomica di Dalton e le sue implicazioni
Proporzioni atomiche e densità relative dei gas
Si presenta un’analisi delle proporzioni atomiche e delle densità relative di idrogeno, azoto e ossigeno, basata sull’ipotesi di Dalton. Si discute come l’ipotesi possa essere verificata sperimentalmente esaminando le combinazioni di azoto e ossigeno, supponendo che questi corpi si uniscano atomo ad atomo. “Hence an atom of hydrogen is to an atom of azote as 20 to 80, or as 1 to 4” [501]. Si tratta di come l’ipotesi di Dalton si estenda a composti formati da più di due elementi, suggerendo che la combinazione successiva derivi dall’unione di un atomo di un elemento con due atomi dell’altro. “Whenever more than one compound is formed by the combination of two elements, then the next simple combination must, he supposes, arise from the union of one atom of the one with two atoms of the other” [506]. Si analizzano le densità relative di gas come il gas nitroso, l’ossido nitroso e l’acido nitrico, evidenziando come le loro densità riflettano le proporzioni atomiche degli elementi costitutivi. “Thus the density of nitrous gas, by calculation, ought only to be 045” [511]. Si discute la difficoltà di ottenere accuratezza nell’analisi dei composti gassosi, e si conclude che, nonostante le discrepanze, i risultati ottenuti sono ragionevoli. “Though these results do not correspond exactly, yet the difference is certainly not very great” [520].
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