贝采利乌斯的贡献
道尔顿的原子论,促进了对化学物质结构的研究。戴维在研究中用电解法发现了 7 种新元素,而瑞典的“化学大师”贝采利乌斯又发现了很多化学元素。
贝采利乌斯系统地发展了道尔顿的原子论,非常准确地测定了大约 50 种原子的原子量;创立了以拉丁名称的开头字母作为元素符号,意义重大; 提出了“有机化学”的概念,奠定了有机化学的基础。
1779 年,贝采利乌斯出生在瑞典南部的一个小山村,不久,父亲去世, 为了生活,母亲被迫领着他改嫁。
贝采利乌斯在上中学时,在一位自然史老师的影响下,对自然科学产生了兴趣。17 岁时,他考人乌普萨拉大学医学系,一边学习,一边当家庭教师。在这里,他有幸结识一位化学教授,学到了一些化学知识和实验技术,并对化学产生了浓厚的兴趣。
1802 年,贝采利乌斯通过了论文答辩,被任命为斯德哥尔摩外科学校的助教。在教学之余,投身到化学实验中,第二年就发现了新元素铈。1806 年, 贝采利乌斯被任命为该校的化学讲师。
1807 年,道尔顿的原子论发表后,贝采利乌斯进行了研究,并立即接受了,但他觉得道尔顿的原子量测量不精确。这一年,他被任命为斯德哥尔摩
大学的化学教授,开始了原子量的测量工作。
道尔顿的原于量是以氢作为基数 1 而间接推算出来的。贝采利乌斯认为氢只能与少数的元素结合成化合物,那些不能与氢化合的元素原子量就难以测定了。而与氧结合的元素要比与氢结合的元素多得多,因此应该以氧的原子量为基数。
在贝采利乌斯测量原子量时,条件是非常差的,一是仪器设备较简陋, 一二是缺乏试剂,就连分析用的盐酸都要亲自制取,但他有奉献的精神、满腔的热情、惊人的毅力、高超的技巧、不依靠助手的帮助,独自进行了浩繁的原子量测量工作。
1813 年,贝采利乌斯准备发表他的原子量测定报告,由于当时化学界使用的元素符号和化学式不相同,他感到有必要建立一个统一的符号系统。
贝采利乌斯最早使用了字母作为元素符号,规定每种元素的拉丁名称的开头字母作为元素的代号。如氧的拉丁名称是 Oxygenium,它的元素符号就用第一个字母“O”来表示。
如果拉丁名称的第一个字母相同,就在第一个字母后加上第二个字母或者别的字母加以区别,如:用 B 表示硼,用 Bi 表示批,用 Ba 表示钡,用 Br 表示溴。这套符号一直沿用至今。
贝采利乌斯还把他的元素符号运用到化学式中。
贝采利乌斯对 2000 多种化学物质进行了分析,把当时已知的 40 多种化学元素的原子量进行了较为精确的测定,他花费的劳动量可想而知。
辛勤的劳动结出了丰硕的成果,1814 年、1818 年、1826 年,贝采利乌斯先后 3 次发表了原子量表。精确度达到小数点后第三位,绝大多数数值和现代值相差极小。
贝采利乌斯在原子量方面做出了卓越的贡献。
贝采利乌斯在物质分析中,发现了一些化学元素。1803 年发现了铈,1817年发现了硒,1823 年发现了硅,1824 年发现了钽,1828 年发现了钍。
贝采利乌斯还指导学生发现了新元素。塞尔斯达姆在研究铁矿时,发现一颗不寻常的黑色颗粒,便预感到这是一种新元素的化合物,便和老师共同分析研究。连日来的实验,使塞尔斯达姆失去了信心,因家里有事便回老家去了。
学生走了。但老师仍然耐心地研究着,不久,终于发现了钒。
从钒的发现过程来看,它可以说是贝采利乌斯发现的,而他非常谦逊, 把这一发现让给了塞尔斯达姆一人独享。
贝采利乌斯除了精确地测量原子量、创立科学的元素符号和化学式、发现一系列的元素外,还探讨了物质结构理论。
在 1812 年,贝尔利乌斯发表了以二元学说为基础的电化学说,认为任何物质都是由带正电和带负电的原子相互吸引而形成的,一切化合物的亲和力,在本质上都是静电力和两种相反电荷的相互吸引。
贝采利乌斯最早在互 806 年引用“有机化学”的概念,认为它是研究动物、植物有机体的化学,从而和无机界的矿物化学相区别。还提出了催化剂的概念,在 1830 年还研究了物质结构的同分异构现象。
贝采利乌斯很重视教学,编写了《化学教程》,培养了莫桑德尔、维勒等一批著名的化学家。
贝采利乌斯既是理论化学大师,又是实验化学大师,是永放光芒的一代
宗师。
1848 年 8 月 7 日,辛勤劳动一生的贝采利乌斯,终于能够安静地“休息” 了⋯
贝采利乌斯用分析方法、戴维用电解法分别发现了很多元素。
19 世纪,英国的武拉斯顿、台耐特和俄国的克劳斯,进一步发现了钯、铱、锇、铑、钌等元素。
法国化学家库特瓦和德国的罗威分别发现了碘和溴。
法国的另一化学家莫瓦桑还成功地制得了最难分离的氟。
氟的化学性质非常活泼,且有剧毒,要制取它十分不易,充满危险。虽然在 18 世纪末期就已发现了它的存在,科学家们通过奋斗和牺牲,一直制取不出来,被视为科学研究的“死亡之路。”
从 1884 年汁始,法国的莫瓦桑以超人的胆略,知难而上,决心征服这个
元素。他在实验中虽有失败,但终于在 1886 年首次制得了单质氟。
除了分析法、电解法,人们还用光谱法寻找新元素。创立光谱分析的是德国化学家本生和物理学家基尔霍夫。
在 1811 年,德国的哥廷根诞生了一个婴儿,他就是后来成为著名科学家的本生。1830 年,他获得博士学位,即从事化学研究,为科学事业奋斗终生。
1853 年,他发明了“本生灯”,也就是煤气灯。他用煤气灯做实验时发现,各种金属盐在火焰中呈现不同的颜色,如钠盐呈黄色,钾盐呈紫色,钡盐呈绿色。
本生把这一发现告诉了朋友基尔霍夫。他很感兴趣,两人决定共同研究化学物质的光谱。
1859 年,他们把望远镜和三棱镜联合起来,创制了分光镜。用分光镜可以精细地观察各种金属元素所呈现的分立的彩色线条,这些线条叫做谱线, 故称“线状光谱”,这与 7 色依次相连的太阳光线是不同的,太阳光线称之为“连续光谱”。
他们用分光镜研究了一系列元素的线状光谱,认识到每种金属元素各有其特征的谱线,并且不受其他元素的于扰,不受含量多少的限制。这就为人们寻找含量稀少的新元素,提供了可靠的手段。
1860 年 5 月 10 日,他们利用分光镜从矿泉水中,发现了金属元素铯。
1861 年 2 月 23 日,他们又从锂云母矿中,发现了金属元素铷。这两个元素的光谱呈现美丽的蓝线和红线。
1861 年,英国物理学家、化学家克鲁克斯,利用光谱仪测定制备硫酸的剩余残渣的光谱时,发现了一条明亮的绿色谱线。他经过分析研究,断定这是一种新元素发射的,把这种新元素命名为铊。
1863 年,德国化学家赖希发现了新元素铟。
这样,通过不断的分析研究,到 19 世纪 60 年代,人类已经发现 60 多种化学元素。