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| 中外科学家发明家丛书：贝采利乌斯 （五） | 发布于:2014/02/23 | |
| 二、原子论的研究与元素符号 19世纪上半期化学的发展，有许多是依靠理论的概括而得到的。这段时 间化学中理论思潮的主流是原子论，原子论使人们能够确定零散的实验材料 与理论概念之间的联系，同时使到那时为止在科学中已积累起来的大量实际 材料得以系统化。 这一时期，许多杰出的科学家的名字都与化学原子论的发展有着密切的 联系，象道尔顿、阿伏伽德罗、安培、吕萨克、杜马、热拉尔、格梅林、劳 伦等人。他们中间的每个人都为原子分子学说的向前发展作出了自己的贡 献，但最善于把原子论与零散的化学知识联系起来的还是贝采里乌斯。 要巩固和发展原子论，就必须把当时已知元素的原子量测定出来，贝采 里乌斯把这项任务看成是当务之急。他说过：“我在相当长的一段时期里， 用改进了的研究方法对许多重要元素的原子量进行了仔细的检测。” 在此之前，英国人道尔顿已经测定了许多元素的原子量。但是，由于道 尔顿用以测定原子量的实验材料不够充足，而且有的操作方法也不够正确， 所以大多数原子量测得并不精确，这就会在实际应用中产生不少的偏差。贝 采里乌斯通过实验认识到了这一点，进而他认为：只有最精确地测定尽可能 多的元素，当然首先是最常见的元素的原子量，原子论学说才有可能推广到 其他学科之中。 贝采里乌斯清楚地认识到，化学原子论的发展并不缺少理论观念，缺乏 的是可靠的、大量的实验数据。所以他就从基础出发，着手去分析各种盐、 酸、碱以及氧化物。这些研究对于化学原子论的进一步发展起到了决定性的 作用。后人评价道：“贝采里乌斯从1807年开始的并从1809年以更大力量 继续进行的勤奋而且持久的研究，对于原子论的进一步发展并将其应用到化 学各部门来说，贡献要比同时代的其他科学家所作的都要大。” 从1811年起，贝采里乌斯在进行了大量基础实验与工作后，开始遵循着 道尔顿的基本观念为正式测定一切元素的原子量进行了更大规模的系列实 验。 1814年，贝采里乌斯公布了他测定元素原子量的方法。他认为气体元素 的密度一定与它们的原子量成比例，所以就采用了盖·吕萨克的化合体积定 律来测定“元素体积重量”——这是此时他对原子量的称呼。在日记中他写 道：“盖·吕萨克发现，气体或者是以等分化合，或者为一种气体的量将是 另一种气体的量的倍数……如果在这些观察中把 ‘体积’和‘质量’两词换 成 ‘原子’和‘分子’两词，并把化合的气体想像成化合的物体，那就会发 现一个对道尔顿假说正确性的直接证明。盖·吕萨克其实没能从这个高度来 认识这一重要的发现，并得出普遍的规律，而仅仅满足于对气体化合的一般 定律的发现，这是应该加以提高的。”贝采里乌斯是最早应用盖·吕萨克的 气体反应体积简化定律来测定元素原子量的科学家之一。 贝采里乌斯测定了各种元素的同体积的重量，并把它们与作为比较数据 的氧的同体积重量进行了比较。在论证这个选择时他写道：“把各种元素的 原子量与氢的原子量比较，那就无法提供任何优越性，而且看来还最可能引 起诸多不便，因为氢是极轻的气体，在无机化合物中又很少见到。相反，氧 却包含了一切所需要的优点，而且可以说是整个化学所围绕的中心。它是一 切有机体和大多数无机体的必不可少的组成部分。” 贝采里乌斯善于运用正确的研究方法与他出色的实验技巧，使他能够得 出精确的原子量。在《物理、化学和矿物学丛刊》上，他陆续发表了自己的 研究成果。英国科学家渥拉斯顿在编制原子量表时，就采用了贝采里乌斯所 测定的数据。 |
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