氣體化合體積定律的發現者——蓋-呂薩克
蓋-呂薩克(1778~1850)是法國化學家。1805年,蓋-呂薩克研究空氣的成分,在一次實驗中他證實,水可以用氧氣和氫氣按體積1:2的比例製取。1808年他證明,體積的一定比例關係不僅在參加反應的氣體中存在,而且在反應物與生成物之間也存在。1809年12月31日蓋-呂薩克發表了他發現的氣體化合體積定律(蓋-呂薩克定律),在化學原子分子學說的發展曆史上起了重要作用。他1802年發現了氣體熱膨脹定律。1813年為碘命名。1815年發現氰,並弄清它作為一個有機基團的性質。1827年提出建造硫酸廢氣吸收塔,直至1842年才被應用,稱為蓋-呂薩克塔。
阿伏伽德羅的分子假說
阿伏伽德羅(1776~1856)是意大利化學家。阿伏伽德羅的重大貢獻,是他在1811年提出了一種分子假說:“同體積的氣體,在相同的溫度和壓力時,含有相同數目的分子。”現在把這一假說稱為阿伏伽德羅定律。這一假說是根據蓋一呂薩克在1809年發表的氣體化合體積定律加以發展而形成的。阿伏伽德羅還反對當時流行的氣體分子由單原子構成的觀點,認為氮氣、氧氣、氫氣都是由兩個原子組成的氣體分子。
當時,化學界的權威瑞典化學家貝采利烏斯的電化學學說很盛行,在化學理論中占主導地位。電化學學說認為同種原子是不可能結合在一起的。因此,英、法、德國的科學家都不接受阿伏伽德羅的假說。一直到1860年,歐洲100多位化學家在德國的卡爾斯魯厄舉行學術討論會,會上坎尼紮羅散發了一篇短文《化學哲學教程概要》,才重新提起阿伏伽德羅假說。這篇短文引起了邁爾的注意,他在1864年出版了《近代化學理論》一書,許多科學家從這本書裏了解並接受了阿伏伽德羅假說。
現在,阿伏伽德羅定律已為全世界科學家所公認。阿伏伽德羅數是摩爾物質所含的分子數,其數值是6.0221367×1023,它是自然科學的重要的基本常數之一。
偶然發現的新元素——碘
19世紀初,拿破侖發動了一場規模空前的戰爭。這就需要把大量的黑火藥用於戰場。於是許多化學家和火藥商研究、製造起黑火藥來。黑火藥的成分有硫磺、炭灰和硝石。當時硫磺和炭灰很容易搞到,但硝石卻十分缺乏。
當時,巴黎的一個叫庫圖瓦的藥劑師,他正在研究利用海草灰來製取硝石。庫圖瓦把收集到的海草燒成灰,把灰泡在水裏,再用這些泡灰的水製出一袋袋的白色透明的硝石。剩下的就白白倒掉了。善於思索問題的庫圖瓦後來想:“從泡著海草灰的水中製出硝石後,剩下的液體裏是不是還含有別的東西呢?”於是,他就在實驗室裏進行研究。這一天,庫圖瓦仍專心致誌地在實驗室裏工作,忽聽“啪”的一聲,一隻調皮的貓把盛著濃硫酸的瓶子碰倒了。濃硫酸正巧倒進盛著浸過海草灰的瓶子裏。兩種液體混合後,立即升起一股紫色的蒸氣,散發出一種難聞的氣味。
庫圖瓦感到好奇,而使他更為驚奇的是蒸氣凝結後,沒有變成水珠,而是成了像鹽粒似的晶體,並且閃爍著紫黑色的光彩。這個意外的現象,引起庫圖瓦的極大興趣。他立即進行化驗、分析,終於發現,這紫色的結晶體是一種新的元素。後來他將其命名為“碘”。
“氯化碘”和溴的故事
19世紀,法國化學家庫圖瓦為了提取碘,把燒成灰的海藻浸入熱水,再往水裏通氯氣。這樣就能得到一種紫黑色的固體——碘晶體,但在提取碘之後,碘液底部總是沉澱著一層深褐色的液體,並散發出刺鼻的臭味。庫圖瓦對這種不知名的物質產生了興趣,立即進行了仔細研究,終於證實,這種深褐色的液體是當時還未發現的新元素——溴。
當同時代的德國化學家李比希讀了庫圖瓦的論文《海藻中的新元素》後,不禁拍案驚呼:我做過類似的實驗啊!
李比希對有機物的分析相當準確,然而不知為什麼,也許是過分自信,他對這種深褐色的液體卻沒有深入研究,認定是“氯化碘”,並且把一張“氯化碘”的標簽貼在了瓶子上。貼張標簽很容易,但一次新發現也同樣從李比希眼皮底下溜走了。李比希為自己的疏忽深為後悔,他小心翼翼地從瓶子上揭下那張寫著“氯化碘”字樣的標簽,把它掛在自己的床頭,以提醒自己永遠銘記這次教訓。
電化學的興起