登陆注册
43618400000017

第17章 化合价的故事

科学家都是对其身边的事物和现象十分注意和敏感并有所发现的人,他们又是勤于思考善于分析的人。科学是客观存在的,经过人们的发现、思考和分析,才能成为人类文明的象征,给社会带来物质的和精神的财富。下面我们就来说说有关化合价的故事。

化学上在建立了原子、分子和原子量的初步概念之后,又在测定物质组成的实验基础上,确立了大量化合物的化学式。因为当时的实验手段粗陋,原子量的数据不准确,写出的化学式有不少是错的。科学家们就注意到化合物中各元素原子间,相互结合的数目,存在着某些有趣的关系。而这一切是从19世纪50年代后开始被人们观察到的。

1852年,英国化学家富朗克兰德(1825~1899)先研究了有机化合物接着又研究了很多无机化合物的组成化学式之后,在一篇文章中写道:“无机化合物的化学式被承认以后,甚至从表面可以看出,它们在结构上存在对称性,……”他在这里所说的“结构上的对称性”,不是我们现在所知的诸如分子中原子排列的结构对称,而是指不同元素的一个原子,有些只能跟另一元素一个原子相结合,有些则能与另一元素的两个原子相结合,还有能跟三个原子、四个原子相结合的等等。当时他列举氮、磷、砷、锑有NH3、PH3、ASH3、SbH3等化合物(另外还有一些化学式是错的)后指出:“在这样的比例下,它们的亲和力得到满足”。

所谓的亲和力,是西欧十三、十四世纪时的炼金术士们,从主观的唯心主义出发,提出来的拟人化了的说法。他们认为两种物质间,像人一样,只有相亲、相爱才能结合。富朗克兰德在借用这一词时他还说:“一切化学元素,当生成化合物时,与之相化合的原子(如H、O、I、Cl),在性质上尽管差别很大,但它吸引这些元素的‘化合力’(即亲和力),却总是以结合一定数目的原子为满足”。他用“结合一定数目的原子”解释亲和力,已经有了较明确的化合价概念。

1857年,德国著名的有机化学家凯库勒根据当时的事实和理论上的成果有指出:“不同元素的原子相化合时,总是倾向于遵循亲和力单位数是等价的原则。”在这位化学家的说法中,“亲和力”发展成为“亲和力单位”

而量化了,这样他看来,元素氮、磷、砷的亲和力是等价的,即它们的亲和力单位都等于3,它们所结合的氢原子都是3个,按亲和力等价原则,三个氢原子亲和力单位总和也是3,那么,氢原子亲和力单位应该等于1。这样的推理,跟我们现在有关化合价的计算方法是一致的。

但是,当时凯库勒对“亲和力”有一个片面的认识,他认为一种元素只有一个固定的亲和力单位,如磷元素,他认为只有3,因此有固定的化合物PH3和PCl3。而实际上磷还有5价的氯化物PCl5,他则辩解说成化学式是PCl3·Cl2。

1864年,德国科学家迈尔建议用“原子价”一词来代替原子的“亲和力单位”,由此“原子价”成为定型的学说,并逐步发展成为化合价理论。

有趣的是在原子价概念形成和发展的同时,有些理论还要更早一些,有关的化学学说已经或正在提出了定比定律(1799年正式提出到1860年辩论结束)、分子学说(由阿伏加德罗提出于1811年,到1860年才被人承认)以及干扰和阻碍科学发展的亲和力说。这些学说从各个方面预示着要产生有关原子间相结合的统一新概念,即原子价的概念了。由此可以看出,科学概念都不是孤立发生发展的,原子价概念的建立也是这样,而且由于原子价能反映各种元素的一种化学性质,使不同元素之间,有了可比的量化标准(另外还有原子量),为化学元素周期律的形成,提供了重要的素材。

本世纪以来,物理学家和化学家们共同努力,发现了原子内部的秘密,用原子价的电子理论很好地解释了古老的化合价概念,并使之发展形成了物质构成的价健理论。科学家以更新的理论为武器,对物质性质的认识,对合成新物质的尝试,对未来科学的预见,对伪科学的甄别判断,都能做到心中有数,情理在握了。

科学的发展是了不起的,但是不断的发现,才能为科学的发展提供连续的落脚点。而这些落脚点,既可能是旧问题的终点,也可能是新问题的起点。

科学的进步史,就是从发现中有发展,从发展中又有新发现的历史。

同类推荐
  • 青少年应该知道的纳米技术

    青少年应该知道的纳米技术

    一个微小的精灵——纳米,却具有非凡的能力,科技的发展成就了它的伟大与不平凡。它的出现给我们的生活带来了很多意想不到的惊喜,不仅弥补了传统工业中一些材料的弊端,而且还带来了许多新事物,例如在工业、微电子行业、医学界等领域的突出贡献。纳米技术是一个新诞生的科学宠儿!了解它的人很少。事实上,纳米的出现结束了微米时代,开创了纳米新天地。正由于此,它被人们称为人类历史上的第四次工业革命!虽然它的出现时间还不算久,但是却有许多关于它的传奇故事。既然纳米技术如此神奇,那么就让这本书带你走进这个崭新的纳米世界吧!
  • 自然百科知识博览

    自然百科知识博览

    这里有神秘诡异的百科知识等你阅读,这里有扑朔迷离的背后玄机等待你的发现,这里有鲜为人知的惊险内幕等待你的探索,这里有匪夷所思的灵异事件等待你的追寻。
  • 诱人的海洋

    诱人的海洋

    本书介绍了海洋蕴藏的能量和资源,孕育的动物和相关趣事,海底世界的地理奇观和大量宝藏,以及海洋里的许多奇异现象和未解之谜等。
  • 探索未知-诺贝尔物理学奖精选

    探索未知-诺贝尔物理学奖精选

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 百科知识-科普新课堂:杂剧艺术下

    百科知识-科普新课堂:杂剧艺术下

    幼读儒书,兼通韬略,为藩镇之名臣,受心膂之重寄。且喜近年以来,边烽息警,军士休闲。昨日奚契丹部擅杀公主,某差捉生使安禄山率兵征讨,不见来回话。
热门推荐
  • 局长忏悔手记

    局长忏悔手记

    婚姻破裂、事业受挫,桑萸如同溺水一般,掉进生活的旋涡中无法自拔。机缘巧合,桑萸遇到了一位特殊的病人——药监局局长耿仕轩。他有权有势、幽默风趣,却家庭不幸,而桑萸有才有色、惹人怜爱,情愫悄悄地在两人心中蔓延。耿仕轩的出现,成为桑萸绝望中的一丝曙光,她及时抓住了这棵救命稻草。而后,耿仕轩荣升副市长,桑萸一步步堕入他的温柔和权势魔力中,再加上“老爷子”暗中庇护,她从一名普通医生一步步升至科室主任、副院长、院长、市卫生局局长。她自认为靠山足够大足够稳,在仕途中完全可以游刃有余、叱咤风云,谁料最后却仍逃不过天网恢恢,疏而不漏……
  • 世间万象

    世间万象

    《世间万象(散文)》内容丰富,闪现着思想光芒的书系读者群相信也会非常庞大,学生、上班族,文学爱好者、一般读者都可以阅读和收藏。这些文章能使我们站在大师的肩上,感受文学艺术的最高境界,直接欣赏水平和阅读品味。
  • 卿衅寡欲

    卿衅寡欲

    洞房之夜,夫君死在了田宝珍的床上。年芳十四的田宝珍一转眼,从新娘变成了怀有身孕的小寡妇,在威逼下含恨而终阎罗殿前世与今生的调换,注定将要谱写非凡的传奇重生后的田宝珍化名田珍珍遭人白眼冷吵热讽,毫不退缩,带着孩子嫁人,面对新婚不成气的老公,不待见自己的公婆,田珍珍据理力争,我不是软柿子你想捏就捏!人总要抬头向前看,田珍珍经商持家带着全家向富足的小康生活呐喊前进!
  • 蛇王好可怕:女人,你敢说不?

    蛇王好可怕:女人,你敢说不?

    蛇王告白:从我将吻印在你的额头上的第一秒起,你注定要成为我的女人!从天而降的一只小绵羊,平白无辜的让风筱筱孤身一人的小屋子,变得拥挤起来,本该完结的生活也开始变得脱轨,谁能告诉她,这死小孩,从哪个秘密生物研究中心跑来的啊!这一切已经够混乱了,什么,她居然怀孕了……
  • 勇者传奇

    勇者传奇

    既没有斗气天赋,又没有魔法天赋,一无是处的威斯海托却想要成为勇者。这个人是笨蛋吧?几乎所有的同学,都是这样看待威斯的,然而威斯当真如众人所认为的一样,是个笨蛋?军神国教皇:威斯海托乃是异端,必须予以铲除!梅鲁菲娅帝国皇帝:威斯海托当真是帝国的英雄,屡次解决帝国危难!
  • 许你一世欢宠

    许你一世欢宠

    十年婚姻,直到出了民政局的那一刹那,她陈芊芊才幡然醒悟。大学时候的相识相爱,十年平淡如水的婚姻,就这样说断就断。你好,我叫付九恒,直到另一个男人闯进她的生活,陈芊芊才知道,这世界上,只有把你放心尖上的人,才不会舍得你受丁点委屈。
  • 都市田园空间

    都市田园空间

    一次失败的相亲,像是风吹过天台,留下一个大头娃娃……失手打破大头娃娃,田大力打开了一个新的天地,在人流拥挤的城市里拥有一片都市田园。一个来到大城市的农村小子因为得到一个神秘空间而混的风生水起,开店铺,兴狗场,回馈家乡。顺便利用空间繁殖珍惜生物赚钱,拯救濒危动物,培育新品种。这是一个穷小子努力奋斗,抓住机遇,走上成功道路的故事。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 探灵女主播

    探灵女主播

    从网上买了一台二手电冰箱,收到冰箱之后,却发现里面有一具尸体……随着直播行业越来越火爆,我也加入了直播这个行业,然而对于一般直播已经疲倦了的你,有没有听说过探灵直播?让我带领你走入神秘的地带……微商鬼藏,莲花死潭,蜂巢鬼城,香岩天寺,高沟古树等,一切尽在《探灵女主播》。
  • 夫人先生的坑挖好了

    夫人先生的坑挖好了

    因一次合作结识,从此生生世世便是缘。她,在所有人眼里只是临城一个普普通通的高中生,却不曾想对方竟然是马甲多多的大佬。他,从第一眼开始,便知对方就是自己的宿命。她对他有所隐瞒又如何?这辈子他心甘情愿的栽在她的手里。况且,每次露馅他都有福利可以收,何乐而不为?于是,他乐此不彼的挖坑,她战战兢兢的捂马甲。我家就是一个收破烂的,我对家里的东西不感兴趣,众人纷纷表示理解。你家不是收破烂的吗?为什么有人说你是有着几百年传承历史的鉴宝家族的掌权人?这些奇珍异宝就是所谓的破烂?我的学习一般般,每次都在及格线上徘徊。学习不是一般般吗?为什么你能解开这道国际上都存在争议的数学题?解题思路甚至直接秒杀参考答案。“你到底还会些什么?就不能给我一个提示让我有心理准备吗?”亓官琛无奈的望着面前企图瞒天过海的人。“没有了,这绝对是最后一个,别气。”祁翎眼神闪忽着,又吧唧一口亲了男人的脸颊。“你这次这样可补偿不了我。”亓官琛显然不满这小小的一吻。他直接双手捧过女孩儿的脸颊……Ps:男女主身心干净,无虐宠文。