原子量的測定發(fā)展史

從英國著名的化學(xué)家道爾頓提出原子論觀點，并且為確定不同元素原子的相對重量做出努力，原子量的測定便開始了它的漫漫成長之路，這使得道爾頓成為化學(xué)史上測定原子量的第一人，同時成為這一領(lǐng)域的拓荒者。原子量的測定在化學(xué)發(fā)展的歷史進(jìn)程中，具有十分重要的地位。英國著名的化學(xué)家道爾頓提出原子論觀點。在當(dāng)時的歷史條件下，要確定各種元素的相對重量并非易事。這首先要確立一個相對標(biāo)準(zhǔn)，既以誰為參照基準(zhǔn)。其次要有準(zhǔn)確的定量分布手段，并且要明確單質(zhì)和化合物分子中元素原子的數(shù)目，這在當(dāng)時對于大多數(shù)化合物是很難做到的。正是由于這個原因，道爾頓只能采用主觀武斷的方法規(guī)定不同元素的原子化合形成化合物的原子數(shù)目比。1803年10月21日，道爾頓在曼徹斯特的“文學(xué)和哲學(xué)學(xué)會”上闡述他的原子論觀點時，第一次公布了6種元素的原子相對重量，但他沒有宣布數(shù)據(jù)的實驗根據(jù)。此后，他又先后于1808年、1810年、1827年在其著名的《化學(xué)哲學(xué)新體系》一書的第一、二卷中不斷增加元素種類，使之最終增至37種，并對部分?jǐn)?shù)值做了修正由于道爾頓以主觀武斷的方式確定物質(zhì)的組成，因而所得的原子相對重量都與今天的原子量相差甚遠(yuǎn)，盡管如此，他的這項極富開性和科學(xué)性，使之一直沿用至今。貝采里烏斯高瞻遠(yuǎn)矚地認(rèn)識到這項工作的重要意義，在長達(dá)近二十年的時間里孜孜不倦、專心致志地從事原子量的測定工作。他認(rèn)為“這就是那時候化學(xué)研究最重要的任務(wù)”。大約在1828年，貝采里烏斯結(jié)合原子熱容定律和同晶型定律把他長期弄錯的鉀、鈉。銀的原子量糾正過來。正是由于他能夠博采眾長，持之以恒，才得出了比較準(zhǔn)確的原子量，以自己的辛勤勞動為后來門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律開辟了道路，在化學(xué)發(fā)展史寫下了輝煌的一頁。在19世紀(jì)上半葉的五十多年里，由于當(dāng)時對分子和原子的概念尚混淆不清，因而使原子量的測定長期處于極其混亂的狀態(tài)，陷入了困境?？的岵榱_正是在明確區(qū)分了原子和分子的基礎(chǔ)上，通過測定分子量結(jié)合物質(zhì)重量組成分析結(jié)果，提出了如下結(jié)論：當(dāng)考慮一系列某一元素的化合物時，其中必然有一種或幾種化合物中只含有一個原子的這種元素，那么在一系列該元素的重量值中，最小值就是該元素原子量的約值。康尼查羅雖然使原子量測定工作步入正確軌道，但所得到的只是原子量的約值。自19世紀(jì)中葉開始到本世紀(jì)初葉，相繼有兩位卓越的化學(xué)家為此付出了艱辛的勞動。比利時化學(xué)家斯達(dá)（J.S.Stas，1813?1891）是最早進(jìn)行原子量精確測定的人。1957年，美國質(zhì)譜學(xué)家尼爾（A.O.Neer和化學(xué)家厄蘭得（A.OLander）提出以12C=12為基準(zhǔn)的方案。1960年國際純粹與應(yīng)用物理聯(lián)合會接受了這項方案，于是一個為世界公認(rèn)的新原子基準(zhǔn)誕生了。現(xiàn)代測定原子量主要有化學(xué)方法和物理方法（質(zhì)譜法）。化學(xué)方法是先制備該元素的純鹵化物，采用銀作二級基準(zhǔn)分析鹵化物純度，再向一定量的鹵化物樣品溶液中加入等量的硝酸銀，用重量法測定鹵化銀的重量，然后通過當(dāng)量測定原子量。質(zhì)譜法是通過測定同位素的原子量，然后根據(jù)其在自然界的豐度計算得到的。它所使用的儀器叫質(zhì)譜儀，這種方法的最大優(yōu)點是精度高。開創(chuàng)性思維在科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。不難設(shè)想，倘若沒有道爾頓確定相對原子重量這一極富創(chuàng)見性的開端，當(dāng)時的化學(xué)家們恐怕還要在盲目中枉費許多時光和精力；倘若康尼查羅不在原子量測定處于非?；靵y之時，創(chuàng)造性地理順了分子和原子的概念，以其杰出的思辨性思維和極其精辟的論述使原子量測定工作走出困境，人們不知還會在無休止的爭論中僵持多久，這樣，門捷列夫恐怕也難以攻克元素周期律這一劃時代的科學(xué)堡壘。2李比希和李比希學(xué)派對化學(xué)有哪些貢獻(xiàn)？創(chuàng)立了吉森實驗室，李比希在有機化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的貢獻(xiàn)多得驚人。他作過大量的有機化合物的準(zhǔn)確分析，改進(jìn)了有機分析的若干方法，定出大批化合物的化學(xué)式，發(fā)現(xiàn)了同分異構(gòu)現(xiàn)象。他在化學(xué)上的重要貢獻(xiàn)還有：1829年發(fā)現(xiàn)并分析馬尿酸；1831年發(fā)現(xiàn)并制得氯仿和氯醛；1832年與F.維勒共同發(fā)現(xiàn)安息香基并提出基團(tuán)理論，為有機結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展作出貢獻(xiàn)；1839年提出多元酸理論。1840年以后的30年里，他轉(zhuǎn)而研究生物化學(xué)和農(nóng)業(yè)化學(xué)。他用實驗方法證明：植物生長需要碳酸、氨、氧化鎂、磷、硝酸以及鉀、鈉和鐵的化合物等無機物；人和動物的排泄物只有轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓?、氨和硝酸等才能被植物吸收。這些觀點是近代農(nóng)業(yè)化學(xué)的基礎(chǔ)。他大力提倡用無機肥料來提高收成。他還認(rèn)為動物的食物不但需要一定的數(shù)量，還需要各種不同的種類，或有機物或無機物，而且須有相當(dāng)?shù)谋壤?。他又證明糖類可生成脂肪。還提出發(fā)酵作用的原理。李比希一生共發(fā)表了318篇化學(xué)和其他科學(xué)的論文。著有《有機物分析》、《生物化學(xué)》、《化學(xué)通信》、《化學(xué)研究》、《農(nóng)業(yè)化學(xué)基礎(chǔ)》、《關(guān)于近世農(nóng)業(yè)之科學(xué)信件》等。他還和維勒合編了《純粹與應(yīng)用化學(xué)詞典》。1831年創(chuàng)辦《藥物雜志》并任編輯，1840年后此雜志改名為《化學(xué)和藥物雜志》，他和維勒同任編輯。3電離理論（學(xué)院）是怎樣提出來的？1878年28歲的阿累尼烏斯在大量實驗的基礎(chǔ)上提出了溶液中離子能獨立存在的觀點。認(rèn)為在溶液中，即便無電場的作用，電解質(zhì)'分子”也能通過電離作用產(chǎn)生正、負(fù)離子。電離度較大的電解質(zhì)產(chǎn)生較多的離子，因而有較高的電導(dǎo)和滲透壓降低、雖然現(xiàn)已明確，他的理論只適用于弱電解質(zhì)溶液，但突破了當(dāng)時流行的看法，即認(rèn)為由于異性相吸，離子不能獨立存在，只有在電場作用下才分解成離子的傳統(tǒng)觀點，從而大大促進(jìn)了物理化學(xué)以至化學(xué)學(xué)科的發(fā)展。4化學(xué)家瑪麗居里對化學(xué)有那些貢獻(xiàn)》形成過程，他為什么能取得如此多的成績？她一生中最偉大的功績一正面放射性元素的存在并把它們分離出來，發(fā)現(xiàn)針元素，測定了一些放射性元素的半衰期，撰寫了代表作品《放射性專論》她的成功源于她對科學(xué)研究的熱愛和認(rèn)真誠懇的態(tài)度，以及堅持不懈的毅力、獻(xiàn)身精神。5諾貝爾獎離我們有多遠(yuǎn)？雖然有關(guān)方面、有關(guān)人士也反復(fù)分析和研究過中國為什么至今沒有獲得諾貝爾獎的原因，但是，所有的分析和研究，都沒有瑞典皇家工學(xué)院院長佛勒斯特姆教授的話那么精準(zhǔn)，那么切合中國人至今未能獲得諾貝爾獎的實際。他表示，“科學(xué)的重要性并不在于是否獲獎，重要的是做有趣的科學(xué)研究。諾貝爾獎得主們自己也許都沒意識到今后會獲獎，他們只是在研究上充滿好奇心，執(zhí)著地做自己喜歡的工作?！鼻∏∠喾?，中國的“家”們，最缺的正是這種“研究上的好奇心”和“執(zhí)著于自己喜歡的工作”，而是從著手某項工作開始，就想著如何獲獎，如何圍繞獲獎而進(jìn)行研究，如何通過獲獎獲得更多的社會地位和經(jīng)濟回報，呈現(xiàn)出強烈的功利主義思想。不然，怎么會發(fā)生那么學(xué)術(shù)造假現(xiàn)象呢？怎么會為了所謂的“院士”頭銜而雇兇傷人呢？其實，在我們的身邊，也有許多為科學(xué)而生、為科學(xué)可以放棄一切的人，