تويت
مشاكل الذرة .. الكيميائي المحترف
مشاكل الذرة
لم يقصر جاي لوساك تجاربه على البطاريات الفولتية واليود فقط فقد درس الغازات كذلك وحلق باهتماماته عاليا معها . وقد سجل في أحد الأيام ارتفاعا قياسيا للبالونات المأهولة إذ ارتفع حتى 4 أميال فوق سطح الأرض. وفي أثناء محاولة أخرى لتسجيل ارتفاعات أعلى بالبالون قام جاي لوساك بالتخلص من الحمولة من أدوات ومقاعد حتى يخف وزن البالون. لم يكن أحد قد حذر السكان المحليين في المنطقة التي سقط فيها المقعد لذلك فقد اعتبروه إشارة من السماء، لكنهم لم يدركوا المقصود منها (24). أحضر جاي لوساك معه قارورة مملوءة بالهواء الذي جمعه من الطبقات العليا وهو في البالون وأعطاها لثينارد ليقوم بتحليلها ومقارنتها بهواء باريس وذلك في باكورة تعاونهما .
كان جاك ألكسندر سيزار تشارلز من الرواد الفرنسيين للطيران بالبالون لم يتلق تعليما رسميا، وكان مدرسا حرا للفيزياء. كانت فكرة تشارلز أن يزيد مقدرة البالون على الارتفاع وذلك بملئه بالهيدروجين وليس بالهواء الساخن وكسوة البالون بالمطاط ليمنع تسرب الهيدروجين. استخدم الهيدروجين المحضر من تفاعل حمض مع الحديد، وقد تطلب الأمر ربع طن من الحمض ونصف طن من الحديد لتوليد ما يكفي من الغاز. ظل البالون معلقا في الهواء حوالى 45 دقيقة، وسافر المسافة ليست بعيدة عن باريس. ولما كان الناس لا يدركون كنه البالون، فقد قاموا بمهاجمته وتحطيمه عندما هبط إلى الأرض.
وقد قام جاي لوساك كذلك بتجارب على الغازات في مستوى سطحالأرض. وفي إحدى هذه التجارب اكتشف أن حجم الغاز يتمدد خطيا مع ارتفاع درجة الحرارة. كان دالتون هو الآخر قد لاحظ ذلك، من هنا فإن الإنجليز يشيرون في بعض الأحيان إلى هذه الظاهرة باسم قانون دالتون أو قانون دالتون - جاي لوساك. لاحظ تشارلز من جانبه أيضا تمدد الغازات ولكنه لم يكن يعتني بتجفيف الغازات. لذا فقد وجد أن النتائج غير متطابقة ولم ينشر هذا البحث. لكن عندما قام جاي لوساك بنشر نتائجه الخاصة أشار إلى أبحاث صديقه رائد البالون تشارلز . وقد وقع أحد المؤلفين الإنجليز وهو تيت، على هذا المرجع فقرر أن ذلك يعطي تشارلز الأولوية، ولذلك فقد أطلق على هذه الملاحظة قانون تشارلز (مع أن تشارلز نفسه كان يعتقد أن هذه ظاهرة كاذبة . ويعرف هذا القانون اليوم في الولايات المتحدة عن صدق، باسم قانون تشارلز، إلا أنه يشار إليه باسم قانون تشارلز - جاي لوساك أحيانا .
التقى جاي لوساك بالعالم الألماني ألكسندر فون هومبولت أثناء انعقاد إحدى الندوات في أكريل، كان ألكسندر فون هومبولت قد اختبر حجوم الغازات التي يتحد بعضها مع بعض أثناء التفاعل الكيميائي. وقد تعاونا معا في دراسة تفاعل الهيدروجين مع الأوكسجين، واكتشفا أن حجمين بالضبط من الهيدروجين يتحدان مع حجم واحد من الأكسجين، فيتقلص الحجم بمقدار حجم واحد من الماء (كبخار) . أجرى جاي لوساك تجارب على اتحاد الغازات وقام بإعادة حسابات النتائج المنشورة من قبل، وقد لاحظ وجود نسبة عددية بسيطة من أعداد صحيحة بين حجوم الغازات.
وقد اكتشف جاي لوساك في إحدى تجاربه العويصة أن حجما واحدا من النيتروجين يتحد مع حجم واحد من الأكسجين ليتكون حجمان من أكسيد النيتريك، وظل الحجم الكلي كما هو لم يتغير.
وحتى ندرك مدى صعوبة هذه المشكلة فلنستعرض الأفكار الآتية. أدت أفكار دالتون عن التنافر المتبادل بين الذرات من النوع الواحد إلى الاعتقاد بأن الذرات إما أن تتحد بنوع آخر وإما أن تظل مفردة، بمعنى أن الذرات المتشابهة للعنصر نفسه لا تكون أزواجا مع بعضها البعض. فإذا مثلنا ذلك بجعله حفل دالتون، فإن السيدات يأتين إلى الحفل فرادى ويتوزعن حول
الغرفة ويأتي الرجال فرادى كذلك ويفعلون الشيء نفسه. وعندما تصدح الموسيقى يلتقى أزواج الرجال مع السيدات فيتقلص الحجم المشغول من الغرفة . لكن في حفل جاي لوساك (اتحاد الأكسجين بالنيتروجين) لم يتقلص الحجم.
كانت هناك طريقتان لتفسير التعارض بين التوقعات النظرية لدالتون والنتائج التجريبية لجاي لوساك جاي لوساك على خطأ وقياساته خاطئة وهو التفسير الذي فضله بعض الكيميائيين الإنجليز - أو أن دالتون على خطأ ونظريته خاطئة - وهو التفسير الذي اختاره بعض الكيميائيين الفرنسيين. لكن، كما اتضح فيما بعد، لم تكن الإجابة واحدة من هاتين.
كانت الإجابة تحت أنوفهم، لكن لم تكن الأنوف إنجليزية ولا فرنسية. كانت الأنوف إيطالية، وهي أنف لورنو رومانو أميديو كارلو أفوجادرو دي كوريجوا إي دي كيريتو .
مشاكل الذرة
لم يقصر جاي لوساك تجاربه على البطاريات الفولتية واليود فقط فقد درس الغازات كذلك وحلق باهتماماته عاليا معها . وقد سجل في أحد الأيام ارتفاعا قياسيا للبالونات المأهولة إذ ارتفع حتى 4 أميال فوق سطح الأرض. وفي أثناء محاولة أخرى لتسجيل ارتفاعات أعلى بالبالون قام جاي لوساك بالتخلص من الحمولة من أدوات ومقاعد حتى يخف وزن البالون. لم يكن أحد قد حذر السكان المحليين في المنطقة التي سقط فيها المقعد لذلك فقد اعتبروه إشارة من السماء، لكنهم لم يدركوا المقصود منها (24). أحضر جاي لوساك معه قارورة مملوءة بالهواء الذي جمعه من الطبقات العليا وهو في البالون وأعطاها لثينارد ليقوم بتحليلها ومقارنتها بهواء باريس وذلك في باكورة تعاونهما .
كان جاك ألكسندر سيزار تشارلز من الرواد الفرنسيين للطيران بالبالون لم يتلق تعليما رسميا، وكان مدرسا حرا للفيزياء. كانت فكرة تشارلز أن يزيد مقدرة البالون على الارتفاع وذلك بملئه بالهيدروجين وليس بالهواء الساخن وكسوة البالون بالمطاط ليمنع تسرب الهيدروجين. استخدم الهيدروجين المحضر من تفاعل حمض مع الحديد، وقد تطلب الأمر ربع طن من الحمض ونصف طن من الحديد لتوليد ما يكفي من الغاز. ظل البالون معلقا في الهواء حوالى 45 دقيقة، وسافر المسافة ليست بعيدة عن باريس. ولما كان الناس لا يدركون كنه البالون، فقد قاموا بمهاجمته وتحطيمه عندما هبط إلى الأرض.
وقد قام جاي لوساك كذلك بتجارب على الغازات في مستوى سطحالأرض. وفي إحدى هذه التجارب اكتشف أن حجم الغاز يتمدد خطيا مع ارتفاع درجة الحرارة. كان دالتون هو الآخر قد لاحظ ذلك، من هنا فإن الإنجليز يشيرون في بعض الأحيان إلى هذه الظاهرة باسم قانون دالتون أو قانون دالتون - جاي لوساك. لاحظ تشارلز من جانبه أيضا تمدد الغازات ولكنه لم يكن يعتني بتجفيف الغازات. لذا فقد وجد أن النتائج غير متطابقة ولم ينشر هذا البحث. لكن عندما قام جاي لوساك بنشر نتائجه الخاصة أشار إلى أبحاث صديقه رائد البالون تشارلز . وقد وقع أحد المؤلفين الإنجليز وهو تيت، على هذا المرجع فقرر أن ذلك يعطي تشارلز الأولوية، ولذلك فقد أطلق على هذه الملاحظة قانون تشارلز (مع أن تشارلز نفسه كان يعتقد أن هذه ظاهرة كاذبة . ويعرف هذا القانون اليوم في الولايات المتحدة عن صدق، باسم قانون تشارلز، إلا أنه يشار إليه باسم قانون تشارلز - جاي لوساك أحيانا .
التقى جاي لوساك بالعالم الألماني ألكسندر فون هومبولت أثناء انعقاد إحدى الندوات في أكريل، كان ألكسندر فون هومبولت قد اختبر حجوم الغازات التي يتحد بعضها مع بعض أثناء التفاعل الكيميائي. وقد تعاونا معا في دراسة تفاعل الهيدروجين مع الأوكسجين، واكتشفا أن حجمين بالضبط من الهيدروجين يتحدان مع حجم واحد من الأكسجين، فيتقلص الحجم بمقدار حجم واحد من الماء (كبخار) . أجرى جاي لوساك تجارب على اتحاد الغازات وقام بإعادة حسابات النتائج المنشورة من قبل، وقد لاحظ وجود نسبة عددية بسيطة من أعداد صحيحة بين حجوم الغازات.
وقد اكتشف جاي لوساك في إحدى تجاربه العويصة أن حجما واحدا من النيتروجين يتحد مع حجم واحد من الأكسجين ليتكون حجمان من أكسيد النيتريك، وظل الحجم الكلي كما هو لم يتغير.
وحتى ندرك مدى صعوبة هذه المشكلة فلنستعرض الأفكار الآتية. أدت أفكار دالتون عن التنافر المتبادل بين الذرات من النوع الواحد إلى الاعتقاد بأن الذرات إما أن تتحد بنوع آخر وإما أن تظل مفردة، بمعنى أن الذرات المتشابهة للعنصر نفسه لا تكون أزواجا مع بعضها البعض. فإذا مثلنا ذلك بجعله حفل دالتون، فإن السيدات يأتين إلى الحفل فرادى ويتوزعن حول
الغرفة ويأتي الرجال فرادى كذلك ويفعلون الشيء نفسه. وعندما تصدح الموسيقى يلتقى أزواج الرجال مع السيدات فيتقلص الحجم المشغول من الغرفة . لكن في حفل جاي لوساك (اتحاد الأكسجين بالنيتروجين) لم يتقلص الحجم.
كانت هناك طريقتان لتفسير التعارض بين التوقعات النظرية لدالتون والنتائج التجريبية لجاي لوساك جاي لوساك على خطأ وقياساته خاطئة وهو التفسير الذي فضله بعض الكيميائيين الإنجليز - أو أن دالتون على خطأ ونظريته خاطئة - وهو التفسير الذي اختاره بعض الكيميائيين الفرنسيين. لكن، كما اتضح فيما بعد، لم تكن الإجابة واحدة من هاتين.
كانت الإجابة تحت أنوفهم، لكن لم تكن الأنوف إنجليزية ولا فرنسية. كانت الأنوف إيطالية، وهي أنف لورنو رومانو أميديو كارلو أفوجادرو دي كوريجوا إي دي كيريتو .
تعليق