原子量测定的历史回忆

原子量测定的历史回忆

原子量的测定在化学进展的历史进程中，具有十分重要的地位。正如我国闻名化学家傅鹰先生所说：“没有靠得住的原子量，就不可能有靠得住的分子式，就不可能了解化学反映的意义，就不可能有门捷列夫的周期表。没有周期表，那么现代化学的进展专门是无机化学的进展是不可想象的”，在已成立了科学的原子量基准，而且通过相当完善周密的原子量测定方式测得足够精准的原子量数值的今天，咱们回忆一下化学科学进展进程中这段重要史实，关于深切研究化学进展规律，帮忙咱们正确明白得和利用原子量，无疑是大有稗益的。

1.道尔顿的开山之功

英国闻名的化学家境尔顿，1766～1844）在提出原子论观点的同时，就为确信不同元素原子的相对重量作了尽力。从而成为化学史上测定原子量的第一人，成为这一领域的拓荒者。在那时的历史条件下，要确信各类元素的相对重量并非易事。这第一要确立一个相对标准，既以谁为参照基准。第二要有准确的定量散布手腕，而且要明确单质和化合物分子中元素原子的数量，这在那时关于大多数化合物是很难做到的。正是由于那个缘故，道尔顿只能采纳主观武断的方式规定不同元素的原子化合形成化合物的原子数量比。例如，他以为水是由1个氧原子和1个氢原子组成的。这祥，依照那时拉瓦锡（，1743～1794）对水的重量分析的结果，以他选择的氢原子的相对重量为1做基准，算得氧原子相对重量为。

1803年10月21日，道尔顿在曼彻斯特的“文学和哲学学会”上论述他的原子论观点时，第一次发布了6种元素的原子相对重量，但他没有宣布数据的实验依照。尔后，他又前后于1808年、1810年、1827年在其闻名的《化学哲学新体系》一书的第一、二卷中不断增加元素种类，使之最终增至37种，并对部份数值做了修正……由于道尔顿以主观武断的方式确信物质的组成，因此所得的原子相对重量都与今天的原子量相差甚远。尽管如此，他的这项极富开性和科学性,使之一直沿用至今。更重要的是他的这项工作在那时为广大化学工作者找到了正确的前进方向，使得化学科学向系统化、理性化迈进了一步。正如恩格斯指出：“在化学中专门是由于道尔顿发觉了原子量，现已达到各类结果都具有了秩序和

相对的靠得住性，已经能够有系统地、差不多是有打算地向尚未被征服的领域进攻，就象打算周密地围攻一个堡垒一样”。

2.贝采里乌斯的非凡工作

道尔顿初创的确信元素原子相对重量的工作，在那时的欧洲科学界引发了一般的关注和反映。各国的化学家们在充分熟悉到确信原子量的重要性的同时，关于道尔顿所采纳的方式和所取得的数值感到不满和疑心。于是继他以后，许多人便纷纷投入测定原子量的行列中，使这项工作成为19世纪上半叶化学进展的一个重点。

在这其中，工作非凡，成绩斐然的是瑞典的化学大师贝采里乌斯（J．J．Berzelius，1779～1848）。这位近代“化学大厦”的卓越建筑师，对近代化学的奉献涉及诸多方面。其中最为非凡的是他用了近二十年的时刻，在极为简陋的实验室里测定了大约两千种化合物的化合量，并据此在1814～1826年的12年里持续发表了三张原子量表，所列元素多达49种。其中大部份原子量已接近现代原子量数值，这在那时的历史条件下是极为难能宝贵的。

贝采里乌斯之因此能在长达近二十年的时刻里孜孜不倦、用心致志地从事原子量的测定工作，是因为他高瞻远瞩地熟悉到这项工作的重要意义。他以为“这确实是那时候化学研究最重要的任务”。贝采里乌斯测定原子量的方式与道尔顿相似，但他的基准选定氧=100。关于化合物组成，他也采纳了最简单比的假定。与道尔顿不同的是，他在坚持自己亲自通过实验测定化含量的同时，不时注意吸取他人的科研功效。比如像盖·吕萨克（，1778～1850）的气体反映体积简单比定律；杜隆（，1785～1838）和培蒂（，1791～1820）的原子热容定律和他的学生米希尔里希（，1794～1863）的同晶型规律等。大约在1828年，贝采里乌斯结合原子热容定律和同晶型定律把他长期弄错的钾、钠。银的原子量纠正过来。正是由于他能够博采众长，锲而不舍，才得出了比较准确的原子量，以自己的辛勤劳动为后来门捷列夫发觉元素周期律开辟了道路，在化学进展史上写下了辉煌的一页。

3.康尼查罗的杰出奉献

在19世纪上半叶的五十连年里，从道尔顿到贝采里乌斯，尽管有很多人致力于原子量的测定，但由于对化合物中原子组成比的确信一直没有找到一个合理的解决方法，更要紧的是那时对分子和原子的概念尚混淆不清，因此使原子量的测定长期处于极为混乱的状态，陷入了窘境。这期间，尽管法国闻名化学家杜马（，1800～1884）曾于1826年发明了简便的蒸气密度测定法，并曾试取利用这一方式，通过测定分子量计算原子量。但因为他尽管有不同数量的原子。他还指出：“……只要咱们把分子与原子区别开来，只要咱们把用以比较分子数量和重量的标志与用以推导原子量的标志不混为一谈，只要咱们最后心中不固执这种成见：以为化合物的分子能够含不同数量的原子，而各类单质的分子却都只能含一个原子或相同数量的原子，那么，它（指阿佛加德罗分子理论，包括安培后来的观点）和已知事实就毫无矛盾的地方”。

康尼查罗正是在明确区分了原子和分子的基础上，通过测定分子量结合物质重量组成份析结果，提出了如下结论：当考虑一系列某一元素的化合物时，其中必然有一种或几种化合物中只含有一个原子的这种元素，那么在一系列该元素的重量值中，最小值确实是该元素原子量的约值。康尼查罗的上述工作，澄清了那时一些错误观点，统一了不合意见，为原子—分子论的进展和确信扫除障碍，使得原子—分子论整理成为一个和谐的系统，从而大大地推动了原子景的测定工作。对此德国著各化学家迈尔（）给予极高的评判。与前人相较，康尼查罗在原子量的测定上没有什么特殊的发觉，但由于他决定性地论证了事实上只有一门化学学科和一套原子量，从而在化学进展的重要时刻做出了杰出奉献。

4.斯达与理查兹的卓越功绩

康尼查罗尽管使原子量测定工作步入正确轨道，但所取得的只是原子量的约值。欲使化学真正成为一门精准的科学，这显然是远远不够的。在通向精准的“真实”原子量的道路上还布满荆棘，困难重重。这第一在于测定标样的化合物必需能够提高到高纯度，在诸多化合物中，只有极少数化合物能知足这一要求。第二，必需有周密的实验手腕，十分干净的实验环境和相当周密的分析设备。最后，还