Аналогично можно установить моле­кулярные формулы воды, аммиака, углекислого газа и других веществ. К сожалению, современники не признали результаты Авогадро. Ведущие химики того времени Дальтон и Берце-лиус возражали против того, что молекулы простых веществ могут быть двухатомны, поскольку полагали, что молекулы образуются только из разных атомов (положительно и отрица­тельно заряженных).

Под давлением таких авторитетов гипо­теза Авогадро была отвергнута и постепенно забыта. Лишь почти через 50 лет, в 1858 году итальянский химик Станислав Канницаро (1826-1910) случайно обнаружил работу Авогадро и увидел, что она позволяет четко разграничить понятия «атом» и «молекула» для газообразных веществ. Именно Канницаро предложил определения атома и молекулы и внес полную яс­ность в понятия «атомный вес» и «молекулярный вес». В 1860 году в г.

Карлсруэ в Германии состоялся Первый междуна­родный химический конгресс, на котором после долгих дис­куссий основные положения атомно-молекулярной теории по­лучили всеобщее признание. Интересно то, что при открытии атомов теория была впереди эксперимента (через 2000 лет теория метафизиков была доказана). В случае молекул экс­перимент опередил теорию: идея существования молекул была выдвинута для объяснения экспериментальной закономерно­сти кратных отношений.

В этом смысле история атомно-мо­лекулярной теории является характерным примером, который отражает разные механизмы научных открытий. После доказательства существования атомов и молекул важнейшим открытием атомно-молекулярной теории стал за­кон сохранения массы, который в 1748 г. был сформулирован в виде философской концепции великим русским уче­ным Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711-1765)

, а затем подтвержден экспериментально им самим в 1756 г. В 1789 г. независимо от русского учёного закон был сформу­лирован французским химиком А. Л. Лавуазье: масса всех веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции. Опыты по сжиганию веществ на­водили на мысль о том, что масса веществ в процессе реак­ции не сохраняется.

При нагревании на воздухе ртуть превра­щалась в красную окалину, масса которой была больше мас­сы металла. Масса золы, образующейся при сгорании дерева, напротив, всегда меньше массы исходного вещества. Немецкий врач и химик Эрнс Шталь (1660-1734) пытал­ся объяснить эти явления тем, что горючие вещества содер­жат некую субстанцию — флогистон (от греческого флогистос—горючий)

, которая в процессе горения улетучивается или передается от одного вещества к другому. Это означало, что горение вещества есть реакция разложения на флогистон и не­горючий остаток. Но тогда получалось, что есть положитель­ный флогистон (содержится в дереве), который приводит к уменьшению массы при горении, и отрицательный (в метал­лах), который дает увеличение массы.

Ломоносов провел простой опыт, который показал, что го­рение металла есть реакция присоединения, а увеличение мас­сы металла происходит за счет присоединения части воздуха. Он прокаливал металлы в запаянном стеклянном сосуде и об­наружил, что масса сосуда не изменялась, хотя химическая реакция происходила. После того, как сосуд был вскрыт, туда устремлялся воздух и масса сосуда увеличивалась.

Таким об­разом, при аккуратном измерении массы компонентов реакции выясняется, что масса веществ при химической реакции со­храняется. К сожалению, открытие русского ученого не было замечено зарубежными учеными, поскольку Ломоносов опуб­ликовал свои результаты на русском языке. Закон сохранения массы утвердился в химии только после аккуратных и тщательно обоснованных опытов Лавуазье, ко­торый проводил реакции сжигания металлов и восстановления оксидов металлов углем и ни в одном случае не обнаружил уменьшения или увеличения массы продуктов реакции по срав­нению с исходными веществами.

Закон сохранения массы имел огромное значение для атомно-молекулярной теории. Он под­твердил, что атомы являются неделимыми и при химических реакциях не изменяются. Молекулы при реакции обменивают­ся атомами, но общее число атомов каждого вида не изменя­ется, и поэтому общая масса вещества в процессе реакции со­храняется. Таким образом, в рамках атомно — молекулярной теории определены основные материальные элементы систем, принадлежащих к макроуровню организации материи.

Утверждение атомно-молекулярной теории на рубеже XVII -XIX веков сопровождалось бурным ростом числа известных химических элементов. 1 марта 1869 года выдающийся ученый-химик Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) разослал русским и иностранным химикам сообщение, которое он озаглавил «Опыт системы элементов, основанный на их атом­ном весе и химическом сходстве».

В этом сообщении было из­ложено великое открытие: существует закономерная связь между химическими элементами, которая заключается в том, что свойства элементов изменяются в периодичес­кой зависимости от их атомных весов. Качественные свой­ства элементов зависят от их количественных свойств, причем это отношение меняется периодически, скачками. Обнаружив эту закономерную связь, Менделеев расположил элементы в естественную систему, в зависимости от их род­ства.

В результате появилась также возможность предвидеть свойства ряда новых, еще не открытых элементов, для кото­рых Д. И. Менделеев оставил в таблице пустые места. Пер­вым элементом из предсказанных Менделеевым был элемент галлий, открытый в 1875 году. За этим последовали открытия и других элементов. В 1954 г. был открыт «элемент 101», назван­ный «менделеевиумом» в честь великого русского химика.

Трансформация представлений о материи, энергии, пространстве Еще в конце XIX в. большинство ученых склонялось к точке зрения, что физическая картина мира, в основном, построена и останется в дальнейшем незыблемой. Предстоит уточнять лишь детали. Но первые десятилетия XX века привели к серии научных открытий, заставивших в этом усомниться. В 1896 г.