Глава первая. Электростатика

§ 1. Молекулы и атомы

Изучая в течение ряда столетий различные вещества, из которых состоит окружающий нас мир, наука пришла к выводу, что, несмотря на разнообразие встречающихся веществ, все они слагаются из простых элементов. Установлено, что в природе существует свыше ста химических элементов. Каждый элемент состоит из мельчайших частиц - атомов. Атомы различных элементов не похожи друг на друга и обладают определенными, только им присущими свойствами. Наоборот, атомы одного элемента одинаковы и сохраняют все признаки данного элемента.

Сочетание однотипных атомов образует простое вещество, сочетание разнотипных атомов - сложное. Группа химически соединившихся атомов называется молекулой. Так, например, молекула воды состоит из трех атомов: двух атомов водорода и одного атома кислорода. Молекула серной кислоты состоит из двух атомов водорода, одного атома серы и четырех атомов кислорода. В молекулах некоторых кислот содержатся сотни атомов. В молекулу белка входят тысячи атомов водорода, углерода, кислорода, азота, фосфора и серы.

Изучая свойства отдельных элементов, знаменитый русский химик Д. И. Менделеев в 1869 г. расположил все известные в то время элементы в порядке возрастания их атомного веса, начиная с легкого водорода и кончая тяжелыми атомами свинца и висмута. При этом Д. И. Менделеев заметил, что физические и химические свойства элементов периодически повторяются. Учитывая величину атомного веса и свойства элементов, Менделеев разделил свою таблицу на 92 клетки. В момент составления таблицы в нее было внесено 64 известных элемента. Не ограничиваясь размещением в своей таблице известных элементов, Д. И. Менделеев, глубоко убежденный, что им открыт один из важнейших законов природы, предположил существование в природе не открытых еще элементов и дал характеристику их основных свойств. Позднейшее открытие элементов галлия, скандия, германия и других блестяще подтвердило научное предвидение Д. И. Менделеева. Сейчас известны 104 элемента. Столько же и разных видов атомов.