Поява стехиометрии. Хімія в кінці XVIII - початку XIX ст.
У XVIII столітті хімія ще не встала на тверду математичну основу. Більше того: багато хіміки того часу не вміли застосовувати навіть елементарні арифметичні знаки. Підтвердженням може служити головна праця Ріхтера «Початкові підстави стехиометрии», в якому він пояснює колегам: «Якщо одне число додається до іншого, то між ними слід помістити знак« + »(який називається плюсом), якщо ж ми хочемо зробити вирахування, то між ними ставиться знак «-» (який називається мінусом). Наприклад, 19 +424 означає, що ми додаємо 19 до 424, що дає 443; а запис 424-19 означає, що ми забираємо 19 від 424, що дає 405 ». Слід зауважити, що на відносини хімії та математики були дві точки зору. Огюст Конт, засновник філософії позитивізму і автор формальної класифікації наук в 1830 році так писав про співвідношення хімії та математики: «Будь-яку спробу застосувати математичні методи при вивченні хімічних питань слід розглядати як абсолютно нерозумну і суперечить духу хімії ... Якщо коли-небудь математичний аналіз займе в хімії видне місце - що, на щастя, майже неможливо, - то це призведе до швидкого і повного виродження цієї науки ». Іншої точки зору дотримувався німецький філософ Іммануїл Кант: «У кожній природному науці укладено стільки істини, скільки в ній є математики». І саме його слова стали лейтмотивом робіт німецького хіміка Єремії Веніаміна Ріхтера. Навіть його докторська дисертація носила назву «Використання математики в хімії». У 1793 році у своїй праці «Початкові підстави стехиометрии», грунтуючись на результатах особистих емпіричних досліджень і досвіду попередників Ріхтер вивів закон, згідно з яким всі речовини взаємодіють в строго певних співвідношеннях, причому маси як вихідних речовин, так і продуктів реакції можна розрахувати заздалегідь. Сформулювати цей закон Ріхтер зміг на підставі зіставлення кількості кислот і лугів, необхідних для утворення середніх солей. Він прийшов до висновку: «Якщо одне й те ж кількість будь-якої кислоти нейтралізується різними кількостями двох або більшої кількості підстав, то кількості останніх еквівалентні і нейтралізуються одним і тим же кількістю іншої кислоти». У перший раз в історії всесвітньої хімії Ріхтер зміг записати рівняння реакції, яке дозволило розрахувати теоретичний вихід продукту. Він ввів в хімію поняття стехиометрии (від грец. «Стойхеон» - «підстава», «елемент» і «метрео» - «вимірюю»), тобто масових або об'ємних відносин реагуючих речовин.
Закон збереження речовини
Однією з найактуальніших проблем хімії XII-XVIII століть була проблема горіння. Досліди вчених того часу (таких як Ернст Шталь) по спалюванню дерева або ртуті на повітрі підводили до «очевидною» думки про те, що маса речовин в результаті реакції не зберігається. Шталь пояснював такі явища наявністю в горючих речовинах якоїсь матерії - флогістону. Реакції горіння, відповідно до цієї теорії, приводили до розкладання речовини на власне флогистон і негорючий залишок. Вважалося, що флогістон має негативною масою і при горінні виділяється в атмосферу, чим і пояснювалося збільшення маси металів при прожаренні. Але тоді необхідно припустити існування флогістону з позитивною масою, для пояснення, наприклад освіти золи з дерева. Михайло Васильович Ломоносов першим запропонував «загальний закон» збереження, сформулювавши його в листі до Леонарду...
