正文 第8章 近世代數理論的形成(2)(2 / 3)

重量分析法的創建者——克拉普羅特

克拉普羅特(1743~1817)是德國分析化學家和礦物學家。1789年,克拉普羅特在分析瀝青鈾礦時發現元素鈾並命名,同年在分析鋯石時發現元素鋯。1795年分析匈牙利的紅色電氣石時,證實英國格雷哥爾1791年發現的新元素,並取名為鈦。1798年證實1782年米勒·馮·賴興施泰因在金礦中發現的新元素,並命名為碲。1803年證實同年貝采利烏斯發現的鈰並命名。

他在分析化學方麵做了重大改進並加以係統化。在重量分析中,強調沉澱必須烘幹或灼燒至恒重。為了測定礦物中的金屬含量,他采用稱量適當的沉澱化合物,再利用換算因素求得金屬含量。他最先記錄下分析測定的物質成分的實際百分比。這樣做,不僅可以發現分析過程中的誤差,而且往往可以在被化驗的礦物中發現新元素。他是拉瓦錫反燃素說的擁護者。

分析化學——貝格曼

貝格曼(1735~1784)是瑞典分析化學家。貝格曼一生做了大量分析工作,對化學分析作過很多改進。1775年他編製出在當時最完備的親和力表,表中將各種元素按親和力(即反應和取代化合物中其他元素的能力)的大小順序排列。此表受到廣泛的讚揚。

他曾多次分析礦泉水和礦物成分。過去為了測定化合物中金屬的含量,必須先將它還原為金屬單質,方法十分繁瑣費力。貝格曼提出了一種新的方法,隻須將金屬成分以沉澱化合物的形式分離出來,如果事先已測知沉澱的組成,即可算出金屬的含量。他在1780年出版的《礦物的濕法分析》一書中,提供了那一時期礦石重量分析法的豐富曆史資料。這本著作涉及到銀、鉛、鋅及鐵的礦物通過濕法過程的重量分析法。所介紹的測定組分包括金、銀、鉑、汞、鉛、銅、鐵、錫、鉍、鎳、鈷、鋅、銻、鎂和砷。1779年他還曾編著過一些書,係統地總結了當時分析化學發展所取得的成就。在書中介紹了許多檢定反應,例如:用黃血鹽檢定鐵、銅和錳,用草酸和磷酸銨鈉檢定鈣,用硫酸檢定鋇和碳酸鹽,用石灰水檢驗碳酸鹽等。他還曾根據藍色試紙遇酸變紅的特性檢驗出“固定空氣”(二氧化碳)具有酸性,稱它為“氣酸”。

最早的化學基本定律

定比定律的誕生

定比定律也稱定組成定律。其內容為:一種化合物,不論是天然存在的還是人工合成的,不論是用哪種方法製備的,它的化學組成總是確定的。“一種化合物的組成是不是一定的?”這個問題在18和19世紀之交曾有過激烈的爭論。以貝托萊為代表的一派主張,化合物的組成可隨製備條件而異;而以普魯斯特為代表的一派則主張,純化合物中各元素的質量比是確定的。普魯斯特和其他許多化學家以大量實驗數據論證了定比定律,道爾頓根據這些事實提出了原子論,從此定比定律得到了化學家的普遍承認。

倍比定律的誕生

如果甲、乙兩元素能相互化合生成幾種不同的化合物,則與一定量甲元素相化合的乙元素的質量互成簡單整數比。例如,銅和氧可以生成氧化銅和氧化亞銅兩種化合物,在氧化銅中含銅80%,氧20%,即銅和氧的質量比為4∶1;而在氧化亞銅中含銅88.9%,氧11.1%,即銅和氧的質量比為8∶1。由此可見,在這兩種銅的氧化物中,與等量氧化合的銅的質量比為1∶2。19世紀初,道爾頓按原子概念推論,提出了倍比定律,並用實驗證明了這一定律,這是人們承認原子學說的重要依據。

質量守恒定律

質量守恒定律是指在任何與周圍隔絕的體係中,不論發生何種變化或過程,其總質量始終保持不變。或者說,化學變化隻能改變物質的組成,但不能創造物質,也不能消滅物質,所以該定律又稱物質不滅定律。

宇宙間物質的質量是否守恒,自古以來就是哲學家們探討和爭論的重大問題。直到18世紀以後,拉瓦錫、羅蒙諾索夫、斯塔、蘭多爾特、曼利等用天平精確研究了化學反應過程中的質量關係後才一致公認質量守恒定律是精確的科學定律。

原子—分子學說的創立

認識原子

原子是構成化學元素的基本單元和化學變化中的最小微粒,由帶正電的原子核和帶負電的核外電子組成。原子核由中子和質子組成,原子核非常小,它的半徑約是原子半徑的萬分之一,但原子質量的99.95%以上都集中在這個小小的原子核內。而質量很小的電子則在核外空間繞核作有規律的高速運動,原子核和核外電子相互吸引組成中性的原子。