第439章 未命

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    能性都發生了懷疑,甚至有人認為原子學說是否正確也成為問題。許多國家的化學家為此於1860年9月在德國的舉行國際會議,希望在原子量、原子價和元素符號上取得一致的意見。會上人們爭論得很激烈,有人力主一種元素隻能有一種原子量,但也有人認為有機化學和無機化學截然不同,應當各有各的原子係統。會議最後的結論是:“科學上的問題不能勉強一致,隻好各行其事!”但是事情發生了戲劇性的變化。當會議散會時,一位意大利化學家散發了他的同胞坎尼紮羅(stanisao cannizzaro,1826~1920)的一部著作。坎尼紮羅這部書條理清晰,論證充分,方法嚴謹,為確定原子量提出了非常合理的,令人信服的途徑。坎尼紮羅的意見很快便得到化學界的一致讚許和承認。 坎尼紮羅指出,隻要把分子和原子區別開來,並承認阿伏伽德羅早就提出的假說,即等體積氣體無論是單質還是化合物,都含有相同數目的分子,而不是含有相同數目的原子,那就可以使測定原子量、分子量和分子組成所得的結果與已知的物理和化學定律相符合。坎尼紮羅采用一係列化合物中某一種元素的最低相對量為該元素的原子量,使原子量的確定有了統一的、合理的標誰,坎尼紮羅的工作使原子——分子學說得以確立,對化學的發展起了很大的促進作用。 4.3有機化學與結構化學的起步 有機化合物主要是指碳氫化合物和它的衍生物,由於這些化合物最初都是從生物機體中獲取的,因此人們把這類化合物統稱為有機化合物,與原子——分子學說建立的同時,有機化學也逐漸發展成為化學科學的一個重要分支。結構化學所研究的是物質的內部結構狀況,這是原子——分子學說確立之後人們必然要思考的問題。結構化學的形成與有機化學的研究密切相關。 從早期的有機化學研究到尿素的合成 有機化學的起步是從有機物提純、有機物分析和有機物合成開始的。人們早就在實踐中掌握了從動植物裏提取、分離和製造某些有機物的方法。例如釀酒、製糖、製醋等等,但是人們對有機物的麵目卻知道得很少。到了18世紀後期,以科學實驗為目的的分離和提純有機物的工作取得了不小的成績,如舍勒從蘋果中析離了蘋果酸,從檸檬中析離了檸檬酸,從酸牛奶中得到了乳酸。從尿中得到了尿酸等等。拉瓦錫以燃燒的方法分析有機物,認識到一般取自植物體的物質都含有碳、氫和氧,取自動物體的物質還含有氮。後來,蓋—呂薩克、貝采利烏斯和李比希(justus von iebig,1803~1873)等人通過對蔗糖、乳糖、澱粉、蛋白、明膠等許多有機物的分析,逐步知道了它們是由什麽元素和以什麽比例組成的,還初步寫出了這些有機物的化學式。不過,有機化學的真正起步是從人工合成尿素才開始的。在此之前,生物學界和化學界都廣泛流行著一種“活力論”,以為有機物隻能在生物體內產生,它具有某種神秘的“活力”,而無機物則是沒有“活力”的,人們不可能從無機物製造出有機物來,這就阻礙了人們對有機物的認識。 824年,德國化學家維勒(friedricer,1800~1882)在研究氰作用於氨水時,發現除了生成草酸外,還有一種白色的結晶物,經過實驗研究,證明它是有機物尿素。後來維勒又分別用不同的無機物通過不同方法合成了尿素。維勒在1828年發表的論文中說:尿素人工製成的重大意義在於“它提供了一個從無機物人工製成有機物並確實是所謂動物體上的實物的例證。”尿素的合成,表明無機物與有機物之間並沒有不可逾越的鴻溝,從此開始子對有機物的廣泛研究,同時也為有機物的合成開辟了廣闊的前景。在維勒之後,人們又相繼合成了醋酸、葡萄酸、檸檬酸、蘋果酸以及油脂類、糖類等許多重要的有機化合物。 有機結構理論的發端 人們認識的有機物越來越多,就希望能從理論上加以概括。而且,人們要製造更多更好的有機物產品,也迫切需要理論的指導,僅僅知道一些有機物質的成分和組成已經遠遠不夠了。現在人們需要回答的問題是:有機物質有哪些種類,有機物中的各個組分為什麽要以一定的比例結合,以及有機物的構成等等。 19世紀初,李比希和維勒在多年研究有機化合物的基礎上,提出有機化合物是由“基”(或稱為“基團”)組成的看法。李比希給“基”下了如下定義:(1)基是一係列化合物中不變化的組成部分;(2)基可以被其他簡單物所取代;(3)基與簡單物的結合符合當量定律。基團理論歸納了當時已知的一些有機化學事實,它能夠解釋一些已知的化學反應。在基團理論的影響下,許多化學家都在致力於尋找新的基,研究製備基的反應,為有機化學的發展積累了更多的材料。 進一步的研究發現,有機物的基團在一些化學反應中並不是不變的,尤其是在取代反應中,一些基團中的氫可以被其他元素或基團所取代。1834年,法國化學家杜馬(jeanas,1800~1884)比較係統地研究了有機化合物的取代反應,並在此基礎上提出了有機物的“類型論”。 杜馬之後,當時還很年輕的法國化學家熱拉爾(cesfrederic gerhardt,1816~1856)在前人工作的基礎上於1839年把當時已知的有機化合物分為四個基本類型:水型、氫型、氯化氫型和氨型,使類型論發展到比較係統的地步。 原子價概念的建立 人們既然知道化合物有上述這樣一些類型,從此就很容易看出:一個氯原子可以和一個氫原子結合,一個氧原子可以和兩個氫原子結合,一個氮原子可以和三個氫原子結合。一些化學家就沿著這條思路繼續探索。 1852年英國化學家弗蘭克蘭(edard frankand,1825~1899)在研究了許多金屬和準金屬的有機化合物後發現,每一種金屬的原子都隻能和完全確定數目的有機基團化合,他把這個數目稱為該元素的“化合能力”。
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