道尔顿的原子论与“新化学”

2019-02-28 07:51:17 围观 : 157
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  《化学哲学新体系》,[英] 道尔顿著,李家玉、盛根玉译,北京大学出版社2006年7月出版 看起来,只是同一种气体的组成粒子才互相排斥。为了说明气体的各种物理性质,似乎得假定各种物质都是由同样大小的基元构成的。道尔顿进而推测:液体、固体跟气体物质一样,可能都有某种最小组成单位。这种物质的单个粒子因为太小而不可见。此时他想到了公元前5世纪古希腊哲学家德谟克利特提出的原子思想那仅仅是从哲学上考虑而不是以经验事实为依据的,便选择用“原子”一词来称呼这种微粒,并认为可用以解释物质的基本性质和各种规律。 长期进行的气象观测,很自然地导致道尔顿涉及气体性质及其组成的研究。他认真考察了大气、水蒸气等多种气体和蒸发、压缩、膨胀等物理现象,还对混合气体的状态、气体的扩散、气体在水中的溶解等问题进行了探索。他发现,当轻重不同的两种气体被混合时,它们很快就自动地弥散到一起了。1801年他提出,在气体混合物中,每一种气体的行为都独立于其他气体,彼此之间不受影响。而且,贝尔发明了电话海蒂发明了Wifi你知道作业是谁的!在同样温度下,气体混合物的总压强是每种气体单独存在时的压强之和。 1844年7月26日,道尔顿用颤抖着的手,做了最后一次气象记录,第二天清晨他便与世长辞了。8月12日公葬那天,100多辆马车护送着道尔顿的灵柩向墓地驶去,数百位市民徒步跟随。沿街商店也都停止营业,以示悼念。 在豪夫的辅导和鼓励下,道尔顿的学问大有长进,并从1787年开始记气象日记,进行系统的科学观察。1793年,道尔顿出版了他的第一部学术专著《气象观测论文集》,对云的形成、蒸发过程和大气降水量的分布等进行了探讨。 道尔顿原子理论的基本思想是:化学元素由不可分的微粒原子构成,它在一切化学变化中是不可再分的最小单位;同一元素的原子性质和质量都相同,不同元素原子的性质和质量各不相同;有简单数值比的元素的原子相结合时,就发生化合。 在这里,道尔顿遇到了一位同他性格和志趣都很相似的奇人约翰豪夫。此人在两岁时因患天花失明,但却以惊人的毅力掌握了许多学科知识,甚至仅仅通过触觉、味觉和嗅觉就可以分辨出当地的各种植物,并能进行十分复杂的心算。 1781年,15岁的道尔顿与哥哥去往距离家乡不远的肯德尔镇,在一所由其表兄开办的寄宿学校做助教。工作之余,道尔顿借助学校图书馆丰富的藏书发奋学习,涉猎了广泛的知识领域。 道尔顿既重视观察实验,又擅长理性思维。他的原子论(现在看来有的未必正确)深刻揭示了化学变化的奥秘和规律,使化学从杂乱且看不出内在联系、仅仅描述自然现象的阶段,真正走上了定量的发展阶段,从而为建立完整的化学学科提供了基本框架。 道尔顿逐渐从上述研究的结果引出一些基本定律,并于1804年冬就这些定律的主要内容,在伦敦首次作了公开的讲演。其后,他的一些科学界的朋友催促他早日把研究成果公之于众。他们认为“再延迟下去就会损害科学的利益和作者自己的声誉”。然而,道尔顿是个极其严谨、认真的人。在重新做了一些实验,并花了很多时间进行材料组织和内容安排之后,他才从1808年开始,分卷推出他的代表作《化学哲学新体系》,全面而系统地阐述他的化学原子论,并探讨了金属氧化物、硫化物及合金的有关问题。 单个原子的质量极小,难以测量。道尔顿提出把最轻的元素氢定为基本单位1,这样就可以通过实验简约算出氧、氮、硫、碳等的相对原子质量。道尔顿还通过使用一些不同的字母和符号,创造了一套化学命名法,帮助人们更便捷地写出化学反应式并解释每个化学反应中的原理。