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化学大厦终于有了坚实的框架|元素简史:从炼金术到周期表

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:大多数化学家都接受了道尔顿的原子理论,相信既存在分子,也存在原子。1860年,凯库勒召集全欧洲的化学界翘楚齐聚德国城市卡尔斯鲁厄,尝试为他们共同从事的学科建立共识,打下一个和谐一致的基础。卡尔斯鲁厄会议也是世界上首次国际科学会议。由于他的成就,英国皇家学会于1891年授予他科普利奖章。

化学大厦终于有了坚实的框架|元素简史:从炼金术到周期表

大多数化学家都接受了道尔顿原子理论,相信既存在分子,也存在原子。但他们在原子量(相对原子质量)的问题上,却有着很大的分歧。氧应该是8还是16?碳应该是6还是12?关于二价分子是否存在的问题,他们也无法达成一致。这样一来,他们甚至无法就水的分子式达成共识,更不必说氢和氧如何反应、怎样生成水了。对于分子的结构模型,人们同样争论不休——例如醋酸,就有至少19种不同的表示方法流传于世!

使命落在了年轻的德国化学家凯库勒(A. Kekulé)身上。他已经正确地指出碳可以形成4个键,并且在1865年提出了苯环的结构。1860年,凯库勒召集全欧洲的化学界翘楚齐聚德国城市卡尔斯鲁厄,尝试为他们共同从事的学科建立共识,打下一个和谐一致的基础。卡尔斯鲁厄会议也是世界上首次国际科学会议。

更精确地界定原子、分子、当量、原子价、碱度等概念,以及其他化学表达法;考察实体的真正当量及其公式;采用比例化的描述和合理的命名法。

——卡尔斯鲁厄会议的目标
见于1860年7月10日的会议邀请函

除了欧洲的大人物,自俄国、墨西哥等地远道而来的127位化学家也参加了这次会议,其中不乏一些伟大的名字,包括德国化学家本生(R. Bunsen)、梅耶(L. Meyer),以及俄国化学家鲍罗丁(A. Borodin,同时也是一位作曲家)。多数论文都是由持传统观点的化学家们提交的,但在会议结束前,来自西西里的年轻化学家坎尼扎罗提交了最后一篇论文,雄辩而热情地为阿伏伽德罗的分子和原子概念辩护。在阿伏伽德罗去世四年后,他的开创性理论终于得到了认真倾听。(www.xing528.com)

坎尼扎罗
(1826—1910)

坎尼扎罗将化学创新结合到军事目的、革命激情以及对政治的热情当中。23岁时,他作为炮兵军官参加了西西里独立战争,战败之后逃往法国马赛。两年后他回到意大利,成为热那亚的化学教授。后来他又试图参与西西里的起义,可惜到达时已太晚,没能得到战斗的机会,但加入了新成立的政府。除了在卡尔斯鲁厄会议上发表的论文,他还因“坎尼扎罗原理”(一种元素的一个原子的质量,是该元素在任何含有该元素的分子中的最小质量)和“坎尼扎罗反应”(苯甲醛与碳酸钾结合生成苯甲醇和苯甲酸钾)而闻名化学界。由于他的成就,英国皇家学会于1891年授予他科普利奖章。

尽管坎尼扎罗发表了一篇震撼人心的论文,但在会议上并未产生立竿见影的影响。不过它至少播下了种子。德国化学家梅耶事前曾称这次会议为“白痴的教会委员会”,事后却转了口风,写道:“仿佛鳞片从我眼中剥落,怀疑消失了,取而代之的是一种平静的确定感。”

在现身于卡尔斯鲁厄的众人当中,有个名叫门捷列夫(D. Mendeléev)的俄国年轻人,以教授化学为生。不久之后,他将迈出重要的一步,推动化学这门学科由混乱走向秩序。

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