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有发现才有发展

时间:2019-09-29    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

有发现才有发展


科学家都是对其身边的事物和现象十分注意和敏感并有所发现的人,他

们又是勤于思考善于分析的人。科学是客观存在的,经过人们的发现、思考

和分析,才能成为人类文明的象征,给社会带来物质的和精神的财富。下面

我们就来说说有关化合价的故事。

化学上在建立了原子、分子和原子量的初步概念之后,随即在测定物质

组成的实验基础上,确立了大量化合物的化学式。即便是当时的实验手段粗

陋,原子量的数据不准确,写出化学式有不少是错的。科学家们就注意到化


合物中各元素原子间,相互结合的数目,存在某些有趣的关系。这一事件是

从 19 世纪 50 年代后开始被人们观察到的。

1852 年,英国化学家富朗克兰德(1825~1899)先研究了有机化合物接

着又研究了很多无机化合物的组成化学式之后,在一篇文章中写道:“无机

化合物的化学式被承认以后,甚至从表面可以看出,它们在结构上存在对称

性,……”他在这里所说的“结构上的对称性”,不是我们现在所知的诸如

分子中原子排列的结构对称,而是指不同元素的一个原子,有些只能跟另一

元素一个原子相结合,有些则能与另一元素的两个原子相结合,还有能跟三

个原子、四个原子相结合的等等。当时他举氮、磷、砷、锑有 NH3、PH3、ASH3、

SbH3 等化合物(另外还有一些化学式是错的)后指出:“在这样的比例下,

它们的亲合力得到满足”。

所谓的亲合力,是西欧十三、十四世纪时的炼金术士们,从主观的唯心

主义出发,提出来的拟人化了的说法。他们认为两种物质间,像人一样,只

有相亲、相爱才能结合。富朗克兰德在借用这一词时他还说:“一切化学元

素,当生成化合物时,与之相化合的原子(如 H、 O、I、 Cl),在性质上

尽管差别很大,但它吸引这些元素的‘化合力’(即亲合力),却总是要求

结合一定数目的原子为满足”。他用“结合一定数目的原子”解释亲合力,

已经有了较明确的化合价概念。

1857 年,德国著名的有机化学家凯库勒根据当时的事实和理论上的成

就,指出:“不同元素的原子相化合时,总是倾向于遵循亲合力单位数是等

价的原则。”在这位化学家的说法中,“亲合力”发展成为“亲合力单位”

而量化了,这样他看来,元素氮、磷、砷的亲合力是等价的,即它们的亲合

力单位都等于 3,它们所结合的氢原子都是 3 个,按亲合力等价原则,三个

氢原子亲合力单位总和也是 3,那么,氢原子亲合力单位应该等于 1。这样的

推理,跟我们现在有关化合价的计算方法是一致的。

但是,当时凯库勒对“亲合力”有一个片面的认识,他认为一种元素只

有一个固定的亲合力单位,如磷元素,他认为只有 3,因此有固定的化合物

PH3 和 PC13。而实际上磷还有 5 价的氯化物 PCl5,他则辩解说成化学式是

PCl3・Cl2。

1864 年,德国科学家迈尔建议用“原子价”一词来代替原子的“亲合力

单位”,由此“原子价”成为定型的学说,并逐步发展成为化合价理论。

有趣的是在原子价概念形成和发展的同时,有些还要更早一些,有关的

化学学说已经或正在提出了定比定律(1799 年正式提出到 1860 年辩论结

束)、分子学说(由阿佛加德罗提出于 1811 年,到 1860 年才被人承认)以

及干扰和阻碍科学发展的亲合力说。就已经从各个方面预示着要产生有关原

子间相结合的统一新概念,即原子价的概念了。由此可以看出,科学概念都

不是孤立发生发展的,原子价概念的建立也是这样,而且由于原子价能反映

各种元素的一种化学性质,使不同元素之间,有了可比的量化标准,(另外

还有原子量),为化学元素周期律的形成,提供了重要的素材。

本世纪以来,物理学家和化学家们的共同努力,发现了原子内部的秘密,

用原子的价电子理论很好的解释了古老的化合价概念,并发展形成了物质构

成的价健理论。科学家以更新的理论为武器,对物质性质的认识,对合成新

物质的尝试,对未来科学的预见,对伪科学的甄别判断,都能做到心 中有数,

情理在握了。


科学的发展是了不起的,但是不断的发现,才能为科学的发展提供连续

的落脚点。而这些落脚点,既可能是旧问题的终点,也可能是新问题的起点。

科学的进步史,就是从发现中有发展,从发展中又有新发现的历史。

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