李希特

耶雷米亚·本亚明·李希特(1762—1807)进行过一些重要的定量化学研究工作。我们对他知道得很少,只知道他出生于西里西亚的希尔施贝格, 在布雷斯劳矿场当过化学师,后来在柏林的瓷器工厂任化学师。他发明了化学计量学这个木语,用来命名化学专门关于反应物质间定量化学关系的分支。他特别研究了酸和碱间的反应比例。尽管他摆脱不了下述虚幻观念,但他还是发现了一条化学基本定律。这个观念认为,碱类的重量形成一算术级数,酸类的重量形成一几何级数。

在李希特之前,人们对这个问题已有所认识。卡文迪什(Phil·Trans., 1767,p.102)已说过,饱和等量的一种给定酸的“固定碱”(钾碱)和“钙土”(石灰)的重量彼此等当,并观测到(Phil.Trans.,1788,p.178), 饱和等量钾碱的相等重量硝酸和硫酸也分解等量的大理石。柏格曼注意到, 当一种金属在另一种金属作用下,从它的一种盐的一种中性溶液沉淀时,所生成的溶液仍旧是中性的;拉瓦锡力主,应当对复分解情形作定量研究,以弄清楚在这两种酸之间交换碱的过程中,有没有出现多余的酸。

李希特把他的研究成果发表在《化学计量学或化学元素测量技术初阶》

( Anfängsgründe der S föchyometrie oder Messkunst ch- emischer Elemente)(1792—1794 年)和《论化学的新对象》(Ueber die neueren Gegenstände der Chemie)(1791—1802 年)之中。他从自己的发现看出: 两种中性盐在复分解时生成中性的化合物——所谓的中和定律。①他由此得

① 卡尔·弗里德里希·温策尔在他的《物体亲合性学说》(Lehre von derVerwandtschaft der K(rper)(德累斯顿,1777 年)中发表了关于这个问题的一些研究结果,但是,它们被作了错误的解释。例如,温策尔发现,在硫酸铜和醋酸铅间的反应中,中性并未保持;醋酸铅中的醋酸不足以同硫酸铜中的铜反应;一百二

出结论:这些盐的组分之间必定存在固定的定量关系。他写道:“当两种中性溶液相混合,并随后发生分解时,新的产物几乎毫无例外地也是中性的”; 后来又写道: “因此,这些元素之间必定有某个固定的质量比”

(Sföchyometrie,I,24;这一节译载于 R.Angus Smith:Memoir of John Dalton,等等,1856,p.190)。李希特文笔晦涩,试图用数学方式表达他的思想;他撰著时,时而用燃素说的语言,时而用氧理论的语言;但他很明白,如果他知道了原始化合物中酸和碱的比例,那么,他也就知道了它们在结局化合物的比例。所以,他测定了彼此中和的各种酸和碱的数量,由此分别给每种酸和每种碱编制了表。然而,他很清楚,中和一固定重量的一种酸的那些各种重量碱也中和另一固定重量的第二种酸,他并利用这条原理来检验他的一些结果。而且,他还确证了,中和一固定重量的硫酸、氢氯酸或硝酸的碱类或碱土金属间总是成一固定比;他的这些数字可表成如第 437 页所示(参见 I.Freund:The Study of Chemical Composition,Cam-bridge, 1904,p.175)。李希特的数字远不是正确的,人们指责他曾改动它们以适合他的理论;但是,这里重要的是,他清楚地看到,如此表所示,碱类数量间应成一固定比。此外,既然柏格曼观测到中和定律在下述场合也成立:一金属在另一金属的作用下,从它的一种盐的一种中性溶液中沉淀,所以,李希特表明,只要测定金属彼此从它们的盐溶液中沉淀的数量,就可计算氧在这些金属的氧化物中的比例。

尽管李希特的文笔晦涩,可他十分清楚地表明,在一种化学反应中等当的两种物质重量,在其他化学反应中也等当。不过,要等到费舍才把这些数据汇编成一张广包的表。

十四份铜中,有九份半仍未溶解。然而,柏尔采留斯后来(1819 年)却把中和定律的发现归功于温策尔, 尽管温策尔实际上相信事情恰恰相反。这个错误直到 1850 年之后才得到纠正。然而,值得指出,温策尔在这项研究中发现,化学反应的速率同反应物质的浓度成正比,这条原理后来在化学动力学中起重大作用。

1606

1000

硫 酸

2239

1000

氢氯酸

1143

1000

硝 酸

钾碱 1606 = 1.318

2239 =1.318

1143 = 1.318

钠碱 1.914

挥发性碱

638

2224

2224

= 0.287

889

3099

3099

= 0.287

453

1581

1581

= 0.287

氧化钡

石灰

2224 = 2.795

796

796

796 = 1.292

616

616

3099 = 2.800

1107

1107

1107 = 1.290

858

858

1581 = 2.799

565

56Z5

565 = 1.290

438

438

镁氧 616

5269

= 1.292

858 = 1.169

734

438 = 1.171

374

矾土 526 734 374