Ottův slovník naučný/Atom

Údaje o textu
Titulek: Atom
Autor: Josef Durdík, Bohuslav Brauner
Zdroj: Ottův slovník naučný. Druhý díl. Praha : J. Otto, 1889. S. 982–985. Dostupné online.
Licence: PD old 70
Dílo ve Wikipedii: Atom

Atom (řec.), po česku nedrob, prvek, jest jméno nejmenších, dále nerozkladných částic, ze kterých si hmotu myslíme složenu. 1) A. ve filosofii. Každé tělo mohu příslušnými prostředky rozdrobiti, rozdrobování i v myšlénkách dále prováděti až k oněm posledním dílcům, a z nich opět pochodem opačným tělo skládati. Rozličnost těl pak záleží v rozličném sestavení a-ů, všechna změna v pouhém jejich spojování a rozpojování. Tato základní myšlénka byla hned zprva pohodlným vzorcem, jímžto se množství úkazů vysvětliti, přehlédnouti a v souvislost uvésti dalo, a zůstala tím až po dnes. Podrobnější nauka o a-ech čili atomistika z jednoduchých počátků nenáhle vzdělávala se několika směry. Tu především vyskytují se případy dva: buď přijímáme a-y jakosti veskrze stejné, ale různící se polohou, velikostí, tvarem, pohybem, zkrátka zevnějšími zřeteli ličnosti, i povstává atomistika quantitativní. Nebo myslíme-li si a-y různé co do jakosti, povstává atomistika qualitativní. Kdežto dále jedni považují a-y za těliska, nejmenší sice, ale přece jakýsi rozsah mající, kterýchž toliko nelze rozdrobiti (atomistika tělisková čili korpuskulární): kladou naproti tomu druzí a-y v přesném smysle za jednoduché, totiž nemající rozsahu v prostoře, tedy za pouhé body mathematické, a pojímají je buď ještě za hmotné neb nikoli, v kterémžto případě poslední částky hmoty by nebyly hmotou. Konečně jedni připisují a-ům pouhý pohyb, a vysvětlují všechno strkem a rázem (mechanická atomistika), druzí sílu, působení do dálky (dynamická atomistika), při čemž posléze a. odbývá za pouhé východisko síly (silobod). Z těch a oněch jednotlivých určení každá provedená nauka o a-ech se spřádá. I má atomistika rozličné útvary podlé toho, k čemu se jí užívá, podlé potřeb, kterým vyhověti má, i podlé pokroku nauk, se kterými souvisí; ano, lze říci, že slovem atomistika zahrnujeme několik různých theorií, shodujících se ovšem ve společném znaku, že hmotu považují za přetržitou, skládající se z částek diskrétních. Snaha filosofická směřuje k tomu, spracovati a vytříbiti pojem a-u, totiž ujednati atomistiku takovou, která by co možná všem potřebám vyhověla a všeobecného uznání došla. Tu vzniká mnoho záhad jdoucích do podrobna, tak na př., zdali atomistiku qualitativní nelze převésti na quantitativní, a pod. Atomistika stojí proti nauce dynamismu pokládajícího, že hmota jest věc souvislá (continuum), jež místo své nepřetržitě silou zaplňuje. Ačkoli dynamismus také své přednosti má, přece za naší doby atomistika přírodními vědami zavládla. Rozhodující instance na prospěch její často sestavovány; stále se to děje ve fysice a v chemii, i ve zvláštních spisech, jako jsou na př.: Lafaye, La Philosophie atomistique (Paříž, 1833), Fechner, Die physikalische und philosophische Atomenlehre (2. vyd., 1864), C. S. Cornelius, rozpravy v »Zeitschrift für exacte Philosophie« i o sobě vydávané.

Vedlé názvu »atomistika« vyskytuje se »atomismus« jakožto rovnomocný, tak že někteří jich obou bez dalšího odstínění užívají. Než pomalu ustaluje se zvyk lišiti je tím způsobem, že atomistikou značí se prostě nauka o a-ech, jakž jí v přírodních vědách potřebují, kdežto atomismem obsáhlejší názor světový, na oné nauce založený. Tak na př. jsou-li jen a-y hmotné, a máme-li z nich vysvětliti si i život duševní, vzniká atomismus materialistický (materialismus). Dle něho nic jiného není než a-y a prázdno, hmota jest nepodmíněný princip čili podstata světa. Atomismus tento obyčejně na jméno Démokritovo jest připojen. Chtějíce uniknouti materialismu podnikli jiní pokus, nepokládati a-ů za hmotné, nýbrž za bytosti duším podobné, mající nitro a nalézající se na rozličných stupních vývoje; ony přestavují sobě okolí své podlé oněch stupňů více méně dokonale a skládají dohromady celek světový. Podlé toho učení hmota by pak nebyla soběstačným principem, nýbrž pouhým zjevem, ač dobře zdůvodněným. A-ům takovým sluší též jiné jméno: jednotky čili monady, a odtud názor světový: monadismus, jenž pojívá se ke jménu Leibnizovu. Kdežto materialismus určuje jakost a-u jakožto hmotu, monadismus jakožto něco duševního, pronikla dále úvaha, že snad obé jest neoprávněno, ježto jakosti věcí o sobě poznávati nemůžeme (kriticismus). I sluší ony bytosti pojímati tak, aby hmotné i duševní dění mohlo pochopeno býti z nich, ale neurčovali jich, jaké prvotně jsou; původce názoru toho, Herbart, přiměřeně také označil je jménem jiným říkaje jim reály (bytky): odtud filosofický (metafysický) realismus novověký. Všechny tyto názory světové a pozměny jejich obsahují něco společného, že totiž kladou více oddělených, samostatných, jednoduchých bytostí, náležejí tedy pod společný název pluralismu (stojícího proti monismu, jenž »všechno za jedno«, i proti dualismu, jenž »všechno za dvé« má). Avšak je též často zahrnují pod atomismus, název to pro ně s jedné strany oprávněný, ačkoli na druhé straně z něho mnohé nedorozumění vzniká, zejména že mnozí, poněvadž obyčejně atomismus důsledkem materialismu se stíhá, pak i ostatní dva směry pokládají za materialistické. Původ atomistiky ztrácí se v mlhách dávnověku; podlé neurčitého podání a různých narážek u starých spisovatelů pochodí první zvěsti o ní z Orientu (Indie), odkudž dostaly se v úrodnou půdu řeckou. V určitějších dějinách pak tamže jakožto první vzdělavatelé její vynikají Leukippos a Démokritos, dále Epikuros, Lukrecius; v novém věku Petr Gassendi, Hobbes, Newton a s ním fysikové; J. Bosković, Dalton a s ním chemikové; konečně oni filosofové, kteří zastávají základní myšlénku pluralismu, jako Leibniz, Herbart, Fechner a jiní. Dd.

2) A. se stanoviska fysikálního a chemického. Dle názorů moderně chemických, které se vyvíjely asi od počátku našeho století, není poslední částečka hmoty atomem, nýbrž my ji nazýváme molekulou. Hypothesou molekulárnou vysvětluje fysik velikou řadu zjevů, a jelikož se z ní dají i jiné zjevy předpovídati, jest hypothesa ta theorií velmi pravděpodobnou i užitečnou. Molekulu fysikálnou dělí chemik dále a přichází k molekule chemické, jednodušší, považuje onu za shluk těchto; molekulu chemickou, která ale v některých případech, jako u plynů, jest s fysikálnou již identická, rozděluje v mysli své na částečky ještě menší, a-y; pro fysika však dělitelnost hmoty u molekul prozatím končí. »Dostihneme-li neustálým dělením hmoty konečně částeček dalšího dělení neschopných, jest otázka, jejížto rozluštění (se stanoviska fysikálního) se zdá před námi v té míře prchati, ve které se jí snažíme blížiti.« (P. G. Tait.) Se stanoviska chemického (kteréž však od fysikálního přesně ohraničiti nelze) skládá se hmota molekuly z a-ů jež jsou stejnorodé v molekule prvku a nestejnorodé v molekule sloučeniny. Tak na př. molekula síry skládá se z a-ů síry, avšak molekula rumělky z a-ů síry a rtuti, molekula cukru z a-ů uhlíku, kyslíku a vodíku atd. Dle toho jest tedy molekula nejmenší množství prvku nebo sloučeniny, které může existovati ve volném stavu, kdežto a. jest nejmenší množství prvku, schopné existence uvnitř sloučeniny. Samovolně existující a-y, identické pak s molekulami, přijímá chemik jen velmi zřídka. A-ová hypothesa má původ svůj v dávnověkosti, ale všechny hypothesy počínaje s Leukippem a Démokritem před 2400 lety, obnovené Gassendim (počátek XVII. stol.), Descartem, Newtonem i Huyghensem (XVII. st.) až do Boskoviće (XVIII. stol.), od něhož pochází nauka o centrech sil, nebylo lze zkoušeti experimentem; rovněž ne jako náhled opačný, hlavně Kantem zastávaný, že hmota jest kontinuum, t. j. absolutně nepřetržitá, kterýžto poslední názor by činil nemožnou představu o zjevech chemických. Teprve když ku konci XVIII. století počali chemikové Bergmann, Kirwan, Wieget a po nich Wenzel a Richter přihlížeti ku poměrům dle váhy (kvantitativným), dle nichž látky na sebe chemicky působí a se slučují, mohl Higgins r. 1789 užiti hypothesy atomové k výkladu zjevů chemických. Doba však tehdy nebyla ku všeobecnému její přijetí zralá, a jelikož Higgins neuvedl na doklad hypothesy žádných pokusů, neujala se hypothesa ta v chemii. Teprve po nových pracích, které provedli Lavoisier, Vauquelin, Proust, Buchholz, Klaproth a j. a kterými seznáno složení mnohých látek, zejména oxydů, mohl Dalton (1804) s úspěchem vystaviti atomovou hypothesu založenou na faktech. Dalton byl také první, kterýž z pokusů vyvodil atomové váhy, t. j. relativné váhy a-ů. Tato hypothesa stala se později theorií, bez nížto se nyní chemikové obejiti nemohou. K tomu přispěla velká řada fakt od té doby nalezených, kteráž atomovou hypothesu potvrzovala, dadouce se z ní vysvětliti. Byly to zejména práce Gay-Lussaka, který nalezl, že se plyny slučují dle velmi jednoduchých poměrů objemových, dále Berzelia, který (od r. 1807) vyšetřoval chemické složení látek vypracovav methody analysy kvantitativné k netušené dotud dokonalosti. Pracemi Berzeliovými potvrzen byl Daltonův zákon množných proporcí, plynoucí z theorie atomové. Do té doby padají také první přesná určení atomových vah, která provedli Berzelius, Thomson, Wollaston a j. Též Turner zabýval se pracemi těmi, hlavně aby zkoušel hypothesu, kterou vystavil Prout (1815) z určení zakládajících se na volumové theorií Gay-Lussakově. Dle hypothesy Proutovy jsou a-y všech ostatních prvků multipla a-u vodíkového. Hypothesa tato byla založena na pokusech velmi nedokonalých, ale udržovala se od té doby v chemii, zejména od těch, kdož přijímají jednotnou hmotu tvrdíce, že teprve z této složeny jsou zdánlivě různé hmoty a-ů našich »prvků« chemických. — Znamenitě přispěly práce Avogadra (1811) a Ampèrea (1814) o vztazích mezi objemy plynův a jejich vahami k vytříbení ponětí našich ne tak o a-ech, jako o molekulách, pojmů to, jež dlouho chemikové spolu zaměšovali, kdežto fysikové mnohdy dosud tak činí. Teprve později, hlavně v rukou Gerhardta, bylo těchto vztahů použito k vyšetření relativné váhy a-ů, jakožto nejmenších množství prvků v molekulách se nalézajících. — V létech 1817 a 1819 nalezli Dulong a Petit, že specifické teplo velké řady prvků jest obráceně proporcionálně jejich atomovým váhám, čili že, násobíme-li specifické teplo vahami atomovými, obdržíme vždy stejné skoro číslo, kteréž nazýváme teplem atomovým. Avšak další práce, které podnikli zejména Regnault, Kopp a j., nevedly ku generalisaci tohoto »zákona« ukázavše na mnoho výjimek. — Konečně přispěly k vytříbení učení o a-ech práce Mitscherlicha (1819), který ukázal, že látky mající stejné složení chemické mívají i stejnou formu krystalovou (isomorfismus). Tím se dala v mnohých případech ze stejné formy krystalové dvou sloučenin na základě známé atomové váhy součástek sloučeniny první určiti i neznámá dosud atomová váha jedné nebo více součástek sloučeniny druhé. Bohužel však i zde objevily se během času poměry komplikovanější, čímž »zákon Mitscherlichův« pozbyl své klassické jednoduchosti a všeobecné platnosti. — S počátku zdály se jmenované zákony vésti ku pravým atomovým váhám prvků, ale později, zejména přičiněním školy Gmelinovy, brány za atomové váhy tak zvané ekvivalenty, t. j. množství mnohdy dosti libovolná, dle nichž se prvky spolu slučují. Zmatek dostihl vrcholu v létech padesátých, když se považovala za atomové váhy jednoho i téhož prvku čísla nejrůznější, jak vidět z několika příkladů:

Značka prvků: H O C Be atd.
Atom. váhy 1 8 6 9
16 12 13.5
54

Věc se vyjasnila teprve roku 1858, kdy po klassických pracích, které provedli Regnault, Rose, Gerhardt a Laurent i jejich škola, Cannizaro dokázal, že mezi pravidly Avogadra s jedné a Dulonga i Petita s druhé strany neexistuje onen odpor, jak se dosud za to mělo; poučujeť nás — až na několik výjimek — pravidlo Dulong-Petitovo o a-ech, pravidlo Avogadrovo pak přímo o molekulách a nepřímo o a-ech. Správnou interpretací obou pravidel pak přicházíme ke svému nynějšímu ponětí o a-ech. K ustálení názoru našeho bylo však ještě zapotřebí důležitých prací, které provedli Marignac o niobu a tantalu, Roscoe o vanadiu a j., tak že teprve roku 1869 mohl Mendělejev na základě svých klassických filosoficko-chemických prací ustanoviti svůj periodický zákon, jímž jsme získali o atomových vahách prvků ponětí tak jasná, že lze o nich právem předpokládati, že zůstanou nezměněna přese všechny změny theoretických náhledů chemiků. Základní idea Mendělejevova vyjádřena jest v jeho zákonu periodickém: »Vlastnosti prvků i jejich sloučenin, jakož i číselné formy, dle nichž se prvky slučují, jsou periodické funkce atomových vah.« Zákon tento, díky mnohým diskussím i odporům proti platnosti jeho podniknutým, doznal dosud vždy svého potvrzení pracemi ke zkoumání platnosti jeho podniknutým; uvádíme zde práce,jež podnikli: Mendělejev a Bunsensen se žáky o indiu a ceriu, Nilson a Peterson o berylliu a thoriu, Zimmermann o uranu, Seubert o platině, iridiu a osmiu, Thorpe o titanu, Brauner o telluru atd. Skvělého potvrzení dostalo se ideám Mendělejevovým tím, že odkryty byly prvky, jejichž existenci i vlastnosti Mendělejev určitě předpověděl. Jsou to gallium (Lecoq de Boisbaudran), skandium (Nilson) a germanium (Winkler), po nichž zajisté budou i další scházející dosud členové soustavy periodické následovati.

Atomová theorie jest chemikovi i jeho vědě nezbytnou podmínkou existence jak tím, že se z ní známé zjevy vysvětlují, tak i tím, že nové předvídati dovoluje. Celkem však nebylo lze dlouho učiniti si jakoukoli představu o základní vlastnosti a-ů, t. j. nedělitelnosti jejich hmoty. Teprve Sir William Thomson ustanoviv svou nauku o atomových vírech (vortex rings) ukázal, že takovéto malé — ne však nekonečně malé — nedělitelné, nestvořitelné a nezničitelné částky mohou existovati jakožto skutečná individua. Jakési experimentální znázornění viděti jest na známých kroužcích kouře tabákového; znázornění bylo by úplné, kdyby bylo lze vyráběti takovéto kroužky v dokonalé, absolutně pružné tekutině, a aby při tom nebylo tření. Tato theorie atomových vírů byla mathematicky odkryta Helmholtzem (1858); úplné však vypracování její bude vyžadovati úsilí několika generací mathematiků. — Naše theorie chemické nedoznávají změny dle toho, představujeme-li si a-y jako pevné, pružné kuličky nebo velmi pohyblivé, podvižné kroužky. Poslední představy bylo dosud zřídka kdy, jmenovitě pak Beketovem, upotřebeno k vysvětlení zjevů affinity chemické. Slučování prvků mezi sebou představuje si chemik tím, že se a-y jejich k sobě přikládají, aniž se ale spolu pronikají. Process je však komplikovanější, jelikož a-y stejnorodé byly sloučeny v molekulu a tato se nejdříve musí rozpadnouti, tak že většinou slučování (addice) jest provázeno záměnou (substitucí). Tak na př. tvoření vody z kyslíku i vodíku děje se takto:

H
H
H
H
+ O
O
= H
H
O a H
H
O
molek.
vodíku
molek.
vodíku
molek.
kyslíku
molek.
vody
molek.
vody

Atomové váhy prvkův i jejich vzájemné vztahy viděti lze z uvedené tu soustavy periodické.

Periodická soustava prvků (Mendělejev).
Skupiny I II III IV V VI VII VIII
Řady R2O R2O2 R2O3 RH4
R2O4
RH3
R2O5
RH2
R2O6
RH
R2O7
(R2H) Sloučen. vodíkové
(R2O8) Vyšší kysličníky
1 1 H
2 Li 7 Be 9 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19
3 23 Na 24 Mg 27 Al 28 Si 31 P 32 S 35 .5 Cl
4 K 39 Ca 40 Sc 44 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 58 Ni 59 Cu 63
5 (63 Cu) 65 Zn 69 Ga 72 Ge 75 As 79 Se 80 Br
6 Rb 85 Sr 87 Y 89 Zr 90 Nb 94 Mo 96 ? 100 Ru 103 Rh 104 Pd 106 Ag 108
7 (108 Ag) 112 Cd 114 In 118 Sn 120 Sb ? 124 Te 127 I
8 Cs 133 Ba 137 La 138 Ce 140 ? 143 ? 146 ? 148 ? 150 ? 152 ? 154 ? 156
9 156 ? 158 ? 160 ? 162 ? 164 ? 166 ? 168 ?
10 ? 170 ? 172 Yb 173 ? 177 Ta 182 W 184 ? 190 Os 191 Ir 193 Pt 195 Au 197
11 (197 Au) 200 Hg 204 Tl 207 Pb 208 Bi 214 ? 219 ?
12 ? 221 ? 225 ? 229 Th 232 ? 236 U 240 ? 244

Z ohromné literatury uvádíme jen: Raýman, Chemie theoretická; Kopp, Ladenburg, E. v. Meyer, Historie chemie (něm.); Sebelien, Geschichte der Atomgewichte; Wurtz, La théorie atomique; Меншуткинъ, Очеркъ развитія химическихъ воззеній; Менделѣевъ, Основи химіи; Tait, Recent Advances in Physical Sciences a téhož Properties of Matter; Piccini, Sul limite delle combinazioni e sul sistema periodico degli elementi. Mimo to viz četná pojednání a referáty v Listech chemických. Bnr.