分子的发现史

上传人:人*** 文档编号:512631183 上传时间:2023-03-25 格式:DOCX 页数:5 大小:99.75KB
返回 下载 相关 举报
分子的发现史_第1页
第1页 / 共5页
分子的发现史_第2页
第2页 / 共5页
分子的发现史_第3页
第3页 / 共5页
分子的发现史_第4页
第4页 / 共5页
分子的发现史_第5页
第5页 / 共5页
亲,该文档总共5页,全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述

《分子的发现史》由会员分享,可在线阅读,更多相关《分子的发现史(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、最早提出比较确切的分子概念的化学家是意大利阿伏伽德罗,他于 1811 年发表了分子学说, 认为:“原子是参加化学反应的最小质点,分子则是在游离状态下单质或化合物能够独立存 在的最小质点。分子是由原子组成(构成)的,单质分子由相同元素的原子组成(构成), 化合物分子由不同元素的原子组成(构成)。在化学变化中,不同物质的分子中各种原子进 行重新结合。”自从阿伏伽德罗提出分子概念以后,在很长的一段时间里,化学家都把分子看成比原子稍大一点的微粒。1920 年,德国化学家施陶丁格开始对这种小分子一统天 下的观点产生怀疑,他的根据是:利用渗透压法测得的橡胶的分子量可以高达10 万左右。 他在论文中提出了大

2、分子(高分子)的概念,指出天然橡胶不是一种小分子的缔合体,而是 具有共价键结构的长链大分子。高分子还具有它本身的特点,例如高分子不像小分子那样有 确定不变的分子量,它所采用的是平均分子量。 随着分子概念的发展,化学家对于无 机分子的了解也逐步深入,例如氯化钠是以钠离子和氯离子以离子键互相连接起来的一种无 限结构,很难确切地指出它的分子中含有多少个钠离子和氯离子,也无法确定其分子量,这 种结构还包括金刚石、石墨、石棉、云母等分子。 在研究短寿命分子的方法出现以后, 例如用微微秒光谱学研究方法,测得甲基(CH3)的寿命为10-13秒,不但寿命短,而且很 活泼,其原因是甲基的价键是不饱和的,具有单数

3、电子的结构。这种粒子还有CH、CN、 HO,它们统称为自由基,仅具有一定程度的稳定性,很容易发生化学反应,由此可见自由 基也具有分子的特征,所以把自由基归入分子的范畴。还有一种分子在基态时不稳定,但在 激发态时却是稳定的,这种分子被称为准分子。从分子水平上研究各种自然现象的科学称为 分子科学,例如动物学、遗传学、植物学、生理学等正在掌握各种形式的不同种类分子的性 能和结构,由分子的性能和结构设计出具有给定性能的分子,这就是所谓分子设计。在化学 变化中,分子会改变,而原子不会改变。(抄于百度百科)分子的发现通常情况下的气体,没有颜色,没有气味,看不见、摸不着,气体里面的微 粒,才是真正的分子。有

4、什么事实来证明这一论点是正确的呢?这还得从化学的 发展谈起。波义耳,是英国的化学家,同时也是一位物理学家。他研究了气体体 积和压强的关系,并于1660 年公布了有名的波义耳定律。一百多年后,法国物 理学家查理,又研究了气体体积和温度的关系。于1787 年提出了有名的查理定 理,这两个定律虽然只说明了气体的物理性质,但却为人们从化学变化中,去研 究气体体积变化规律创造了条件。1808 年,法国的化学家盖吕萨克,在研究气体跟气体发生化学反应时,得 出了气体体积发生变化的规律。他发现参加反应的各种气体,彼此的体积(在一 定压强和温度条件下)成简单整数比。这是他通过许多实验事实证明而得出这一 结论的。

5、在盖吕萨克提出他的气体反应定律之前,英国的化学家道尔顿刚刚宣布了原 子论。但是,如果根据道尔顿当时的原子论,却无法解释盖吕萨克的气体反应定 律。因此,当时他们这两种观点曾引起了一场争论,直到建立了分子的概念,弄 清楚了原子跟分子的联系和区别之后,这场争论才结束。他们两种观点发生争论的焦点在什么地方呢?首先要明确的几个问题是: 第一:波义耳和查理的定律,适用于任何气体。这个事实可以设想为:在同温同 压下,任何气体的体积相同时,所包含有的微粒数相同。第二:盖吕萨克的气体 反应定律,也同样适用于任何气体。这一事实我们可以设想成:参加反应的气体 微粒数之间,呈简单的整数比。但是以上的设想产生了这样一些

6、矛盾。首先按照道尔顿的说法,氢气、氧气等气体中的微粒是简单原子,即一个微 粒只是一个原子,并且道尔顿认为原子是不可分的。那末,就解释不了2 体积氢 气正好和1 体积氧气发生反应,生成2 体积的水蒸气这一事实;也就是说2 个氢 微粒跟1 个氧微粒化合,能生成2 个水微粒,那么必然每个水微粒中只有半个氧 微粒。道尔顿认为氧微粒(即氧原子)是不能分成两半的。然而事实上氧微粒(即 氧原子)确是分开了。其次,道尔顿坚持氧微粒(他以为是原子其实是分子)是不可分的,那就只 能认为2 个体积氢气中的微粒数和1 体积氧气中的微粒数相等,即2 个氢微粒和 2 个氧微粒化合,生成2 个水微粒。那么,这种体积相等的气

7、体中,在同温同压 条件下所含微粒数不一定相等的说法,不仅毫无根据,并且跟波义耳、查理两人 的定律格格不入。盖吕萨克经过推理认为:不同的气体在同样的体积(指在同温、 同压条件下)中,所含的原子(不是前面所说的那种微粒)数,彼此应该有简单 的整数比。现在来看,这一推理是正确的,而道尔顿认为微粒(分子)数可以是 整数比,甚至不成比例,更不会一定相等的看法是错误的。可惜在当时那场争论 中盖吕萨克未能再进一步建立起分子的概念,而道尔顿也一直认为水分子是一个 氢原子和一个氧原子结合成的复杂原子。因而道尔顿的原子论中,是把原子和分 子混为一谈了。道尔顿原子论的总体思想,对当时化学的发展,具有重大的积极 意义

8、,然而其中也掺杂了一些机械的主观的东西。1811 年,意大利的物理学家阿佛加德罗,参与了上述问题的讨论。他精心 的研究了道尔顿和盖吕萨克两人的全部资料,经过了认真的思考后巧妙的构思出 了一个周到的设想,在道尔顿和盖吕萨克两人的争论分歧之间,架起了一座桥梁, 这便是分子,和原子不同的真正的分子。阿佛加德罗所设想的分子,特别是单质的分子,可以由不同数目的同一种原 子组成。他认为氢气、氧气等单质分子中,各有两个原子。这样一来,盖吕萨克 的气体反应定律,就能得到很好的解释了。这可以用下列方程式来说明: 2 体积氢气1 体积氧气=2体积水蒸气2nH 1nO = 2nH2O222HO = 2H2O22用我

9、们现有的化学知识,便很容易理解上面的三层关系,既能层层互相联系, 各自又很合理。如果第三个式子是2H+0 = 2HO或2H+20=2H0那么都是说不通 2的。阿佛加德罗提到的分子,是从道尔顿的原子理论中分化出来的。这种分子的 概念,是阿佛加德罗根据宏观实验现象所做出的假想。是阿佛加德罗从困境中解 救了道尔顿,然而道尔顿却不相信阿佛加德罗的说法。作为原子论的发起人道尔顿,坚持认为同种的原子必然互相排斥,不能结合成分子,否定H2、O2的存在,从根本上拒绝了阿佛加德罗的一片好心。阿佛加德罗提出的分子假说,根本就是对的,但由于遭到别人的反对,自己 却又提不出更有力的事实来作为旁证。加上当时化学学术界,

10、还没有统一的原子 量,也没有固定的化学反应式,很多认识比较片面,思想混乱。所有这些,都使 得阿佛加德罗的学说遭受冷遇竟达五十多年之久。直到1860年,在一次国际性 的化学会议上,人们还在为分子假说争论不休,毫无结果而散会时,阿佛加德罗 的学生意大利物理学家康尼查罗,散发了他的关于论证分子学说的小册子。康尼查罗在小册子的文章中,重新提到了他的老师的假说,用充分的论据明 确指出:“近来化学领域所取得的进展,已经证实阿佛加德罗、安培和杜马的 假说,即等体积的气体中,无论是单质或是化合物,都含有相同数目的分子, 但它绝不是含有相同数目的原子。阿佛加德罗和安培的学说必须充分加以利用。”(安培和杜马也曾有跟阿佛 加德罗近似的设想)康尼查罗的论文条理清楚,呈述严谨,他的要求和分析很快 得到了化学界的赞许和承认。近代的原子分子的统一理论,终于在19 世纪 的60年代得以确立。气体都是以分子状态存在的,化合物的分子都是由几种不同的原子构成的。 并且在同温同压下,相同体积的气体所含原子数也不一定相同,然而所含的分子 数却是肯定相同的,都是6.02X 1023个,后人将这个数叫阿伏伽德罗常数。在 原子和宏观物质之间由于有了分子这一概念的过渡,许多化学反应便都很好解释 了。这在化学史上是一大突破。所以恩格斯指出化学的新时代是从原子论开始的,近代化学之父不是拉瓦锡,而是道尔顿。”道尔顿

展开阅读全文
相关资源
正为您匹配相似的精品文档
相关搜索

最新文档


当前位置:首页 > 学术论文 > 其它学术论文

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号