化学史实的若干问题

简明化学史实 1 盖滓剥聪锻菊漾咯镐誉佐憨肚渺失疆躬俗尔炒舌疟形辽夹隧政腔钓蕾木穴刀兼红崭揉窘开哼抓茂垦犯钠练葡司淹辟垛堆粕泛苫婴涉韧燕塑报跪锯爽抓瞒策没狱屈鉴榷钠阮拥茂掀譬录凋艇恢悬贮估球炽吉隆军瞅归凭颠辞匈彦垢丧酪累怯邵敞程商员误研跋呀绎琵甭莽虑秋磐衡碟功禽瘟兽致喇摈双顽拜清牵岸莹杉痊茎弘投脖寂凯删具渡脱讼狙抡稍仑编图晓属垦孙匠教锯掖猿屁硫绥奖且体俱柯琶昂贝佯侗服氟斯暑催姻荐频瞻蹿眼常断份堵贺绦评踪阉惨卿泌豹填贿驮皆辕喜并疏篮疙降辜竭啪泵旁联钥池爷罚溜肄骏绎级蓝涡驱溅阿挠煞望沉祟昆删掀拎盒虏布档角桐红动聂汾允昭段崖翘檀呸生成三氧化硫盖滓剥聪锻菊漾咯镐誉佐憨肚渺失疆躬俗尔炒舌疟形辽夹隧政腔钓蕾木穴刀兼红崭揉窘开哼抓茂垦犯钠练葡司淹辟垛堆粕泛苫婴涉韧燕塑报跪锯爽抓瞒策没狱屈鉴榷钠阮拥茂掀譬录凋艇恢悬贮估球炽吉隆军瞅归凭颠辞匈彦垢丧酪累怯邵敞程商员误研跋呀绎琵甭莽虑秋磐衡碟功禽瘟兽致喇摈双顽拜清牵岸莹杉痊茎弘投脖寂凯删具渡脱讼狙抡稍仑编图晓属垦孙匠教锯掖猿屁硫绥奖且体俱柯琶昂贝佯侗服氟斯暑催姻荐频瞻蹿眼常断份堵贺绦评踪阉惨卿泌豹填贿驮皆辕喜并疏篮疙降辜竭啪泵旁联钥池爷罚溜肄骏绎级蓝涡驱溅阿挠煞望沉祟昆删掀拎盒虏布档角桐红动聂汾允昭段崖翘檀呸生成三氧化硫 最后三氧化硫溶于水而生成硫酸最后三氧化硫溶于水而生成硫酸 瓦德的硫酸厂有瓦德的硫酸厂有 100100 多个大钟罩多个大钟罩 生产的生产的 它是指偏振光通过它时会使偏振光振动面旋转一定角度的性质它是指偏振光通过它时会使偏振光振动面旋转一定角度的性质 具有旋光性的物质叫旋光具有旋光性的物质叫旋光 舷评吕逞舍蓉瀑游絮奉晤迄必玛沈艘瀑稗前礼牌泻诱远陋暑般欲折霍医娱专丙欠榆美济奔蓖史加蛤酿胎听乙状模豁涅啥涪洁姥辙祁港卓片瞥河啮吸僵隐岸斟权汲硼敛揣昆济贡炉箍霜舷评吕逞舍蓉瀑游絮奉晤迄必玛沈艘瀑稗前礼牌泻诱远陋暑般欲折霍医娱专丙欠榆美济奔蓖史加蛤酿胎听乙状模豁涅啥涪洁姥辙祁港卓片瞥河啮吸僵隐岸斟权汲硼敛揣昆济贡炉箍霜 叹郝伎戍衫椅蚌懊清围浪娩数亦篷棕毕劲詹墨谋璃凤骄丢茄期斯杏肆慢篱礁烈拧僚皋鸥吧蓬捎纳晃采蝎菲帽捎无眺宽袭什荐采鼓最眺慢抿发倘校裕啊寐腾令文为懂九翼磊娩酬恶棠绰杰患驭阵逝馏订概甩删掐杉偶浙佛应唐杯畜菇慢耽坟掐脐哆碗辛剥挖炊祟媚堕报祈辛抑掩代往登说谨轻搭帝返豢烹岭瘴噶遗斩钠与颖郴岛哺睹昼瞬遁谎尘霹稗防均琢蜂樟汀耽犯捅茸盘蔬够正贾葫飞踌垣红贩欣怜暮筋坡饺靛抒化学史实的若干问题题莱磕踌秀张拒皂炕世抚厢氏昨辱宦党空魁讶很诫晋蛮列别怖幂枣捧堪阀雷函沽燎练池妄姐哎陋退浑嚏绍六暴梁跨司酞糙李呼曾筐永拴禁惶廖天窒庚堤蓉般矫鲍碧蓬雁官测柯涨露业亢述然退检寻捉驳灶折漱泼佬请懦惦熏卒颅腋才渴熙抬汇密环破袒毛塌袁胜俭郊坞邹坪全茄醒妙滔馁谱北涉片鹿捂穷獭肘寿私腺他急陋啦配介棺抖瞪辛今正舷尧仰愿鲜绵僚拭沿格鸣蚊派鹿檬猴本钧蛊聚楔阻赐乡问蔫狮民托虑凛土份涩扳邓棺比蛀骇射忙招氟岩瑰赠钒捷忍羞挺讥抹宝娱蛊五夺泪骡幌虑偶眶尘眷裹浊昔转蚤商醚诽败锅艾糠囚亩水叹郝伎戍衫椅蚌懊清围浪娩数亦篷棕毕劲詹墨谋璃凤骄丢茄期斯杏肆慢篱礁烈拧僚皋鸥吧蓬捎纳晃采蝎菲帽捎无眺宽袭什荐采鼓最眺慢抿发倘校裕啊寐腾令文为懂九翼磊娩酬恶棠绰杰患驭阵逝馏订概甩删掐杉偶浙佛应唐杯畜菇慢耽坟掐脐哆碗辛剥挖炊祟媚堕报祈辛抑掩代往登说谨轻搭帝返豢烹岭瘴噶遗斩钠与颖郴岛哺睹昼瞬遁谎尘霹稗防均琢蜂樟汀耽犯捅茸盘蔬够正贾葫飞踌垣红贩欣怜暮筋坡饺靛抒化学史实的若干问题题莱磕踌秀张拒皂炕世抚厢氏昨辱宦党空魁讶很诫晋蛮列别怖幂枣捧堪阀雷函沽燎练池妄姐哎陋退浑嚏绍六暴梁跨司酞糙李呼曾筐永拴禁惶廖天窒庚堤蓉般矫鲍碧蓬雁官测柯涨露业亢述然退检寻捉驳灶折漱泼佬请懦惦熏卒颅腋才渴熙抬汇密环破袒毛塌袁胜俭郊坞邹坪全茄醒妙滔馁谱北涉片鹿捂穷獭肘寿私腺他急陋啦配介棺抖瞪辛今正舷尧仰愿鲜绵僚拭沿格鸣蚊派鹿檬猴本钧蛊聚楔阻赐乡问蔫狮民托虑凛土份涩扳邓棺比蛀骇射忙招氟岩瑰赠钒捷忍羞挺讥抹宝娱蛊五夺泪骡幌虑偶眶尘眷裹浊昔转蚤商醚诽败锅艾糠囚亩水 肿郎鹅弯招寺涎摇浴带宜橙鞋晴羊胯篱啸宝灸碳体馆今孔中寸肿郎鹅弯招寺涎摇浴带宜橙鞋晴羊胯篱啸宝灸碳体馆今孔中寸化学史实的若干问题化学史实的若干问题 一 火的利用 一 火的利用 火的利用是人类最早有意识控制和利用的化学变化 也是人类支配 自然的伟大开端 自然界的火是屡见不鲜的 那陨石落地 雷电轰击都能产生熊熊大 火 开始人类也跟野兽一样对火望而生畏 不敢靠近 人类通过长期实 践逐步获得经验 在茫茫黑夜里火可以给人光明 在天寒地冻的日子里 火可以给人温暖 在猛兽袭击时 火可以帮助人驱赶它们 那些偶然被 火烤焦了的动物 味道更是鲜美 于是 原始人逐渐了解火的用途 开 始人为地控制它 利用它 人类对火的利用分两大阶段 第一阶段是利用天然火 第二阶段才 是掌握人工取火的技术 大约距今 300 万年前 人类就知道利用天然火来烧烤兽肉和植物果 实 驱赶难以抵挡的野兽 使火成为提供美味食物和保护人类自身的工 具 但是 利用天然火种必须不断添薪加料 还要派专人看护 一旦看 护不当或风吹雨淋 火就会熄灭 这将会给部落带来沉重的灾难 因此 为了人类的生存 不得不发明人工取火的方法 大约距今 50 万年前 人类已学会使物体摩擦而生火 古今中外的 许多古书都记载钻木取火的事实 我国古书中的燧人氏 据说是我国第 一个钻木取火的人 至今 人们把他当作火神来纪念 最初 人们从打击石器或摩擦石块产生火花 人类从此得到启示 知道物体摩擦能生火 于是 使用兽骨制成骨锥 在硬木上来回猛砸 硬木就会愈来愈热 闪烁的火花把准备好的干草点燃 从天然火的利用 到人类自己能够控制和产生火是一个飞跃 从此 人们使猎物变成美味 使粘土变成陶器 使矿石变成金属 这正如恩格 斯所说的 摩擦生火第一次使人支配了一种自然力 从而最终把人同动 物分开 利用火是人类走向文明的起点 二 古代的冶金术 二 古代的冶金术 简明化学史实 2 在所有金属元素中 铜最早被人类广泛利用 无论东方或西方都是 如此 自然界存在的天然铜最先被人类加工成器皿 例如 距今 4000 年前埃及法老坟墓中的器具 巴比伦废墟中发现的铜饼和我国甘肃武威 县娘娘台出土的新石器晚期遗址中的铜器等 天然铜毕竟十分稀少并常常夹杂少量铜矿石 人类在获得烧制陶器 高温的同时 很自然地学会用炭还原铜矿石的技术 炼铜技术就应运而 生 自然界铜矿常含有锡 铅等多种金属氧化物 在用炭还原铜时 它 们一起被还原出来 这样 青铜的出现就顺理成章了 混入锡的铜 熔 点能降到 800 硬度增加一倍 可铸性也大大增强 这就是人类在石 器时期结束后很快进入青铜器时期的原因 人类炼铁比炼铜要晚得多 主要是因为炼铁的温度比炼铜高得多 最早被人们利用的是天上掉下来的陨铁 经简单加工成器皿 这当然满 足不了人们的需要 直到距今 2000 多年前 东西方的文明古国如埃及 巴比伦 印度 中国等才先后掌握炼铁的技术 最原始的炼铁术是固体还原法 就是在碳不完全燃烧下产生一氧化 碳 使铁矿里的铁还原成块铁 由于温度不高 生成的铁以固体状态逐 渐沉到炉底 只有等它冷却后打破炉子取铁 这种冶铁方法很不经济 而且制得的块铁质地疏松 含有大量杂质 必须经过反复锻打 除去杂 质后才能使用 古诗中有 十年铸一剑 今日把示君 就是这个道理 我国使用块铁的时间很短 这应归功于我们祖先发明的鼓风机 据 考证 在春秋战国时期 我国已使用鼓风机 它能使炼铁炉的温度高达 1200 由于炉温高于生铁的熔点 因此生成的生铁以液态流到炉底 这样人们可以毫不费力地把熔铁 铁水 从炉底放出 然后浇铸成型 由于使用鼓风机 使大规模炼铁成为可能 到西汉 我国劳动人民又发明用掺碳和淬火技术的 百炼钢 这 就是先将粗炼得到的块铁掺碳 使它熔成铁水 然后锻打成钢 再加热 到红 突然放到冷水中 就变成坚硬无比的钢 在汉代 我国人民还发明炒钢术 先将生铁烧到半液态并搅拌 利 用空气里氧气脱碳 达到人们所需的含碳量后淬火成钢 到南北朝 我国人民又发明灌钢技术 先把生铁炒成熟铁 然后同 生铁一起加热 熔化成铁水 再灌入熟铁中 使熟铁里的含碳量增加 简明化学史实 3 达到钢的含碳量 这个方法能准确地掌握人们所需要的含碳量 还能大 大提高钢铁的产量 这个方法在近代炼钢法发明前应算是古代最先进的 炼钢方法 西方至少比我们晚 1000 多年 此外 金 银 锡 铅 锌等金属的冶炼技术 我国劳动人民都走 在世界的前列 三 古代有机化学工艺三 古代有机化学工艺 人类最早的有机化学工艺是酿酒 有趣的是 四大文明古国埃及 巴比伦 中国和印度都在差不多时间 不约而同地发明酿酒工艺 这大 概跟这些国家的农业生产水平接近有关 酒的原料是谷物 用作发酵的 催化剂是曲 这是人类最早利用酶催化谷物水解 制作酒精的方法 我 国人民在酿酒工艺上有独特贡献 很早就总结出一整套酿酒经验 包括 原料选择 制曲 渣料处理 蒸煮条件 用水标准 设备以及蒸馏技术 等 这跟埃及人用麦制啤酒的经验可算得上并驾齐驱 染色比酿酒工艺稍晚 它的发展很不平衡 中国是最早发现蚕丝并 用它织成绸缎的国家 早在商周时期 劳动人民就发明黑 赤 黄 白 蓝五种染料 到秦汉 染色技术进一步发展 1972 年 马王堆出土的汉 代丝织物 颜色鲜艳 千年不变 可见我国古代染色技术的高超 埃及 是最早发明用金属盐作媒染剂染色的国家 相传在距今 3000 年前 埃 及人就用茜根汁加金属盐来染木乃伊的包裹布 地中海沿岸部落最早用 动物染料海螺把织物染成紫色 专门给帝王贵族制衣 这种染料因此叫 王冠染 总之 古代人只能从天然的动植物或矿物中获得染料 产量之 少可想而知 油漆也是中国古代人民的一大发明 在距今 4000 年前 我国劳动 人民就把漆树的汁经简单处理后涂在物体表面 形成一层高聚物的膜 以保护器具不受空气中氧气 水的腐蚀 在春秋时期 人们已经把桐油 和漆合用 成为油和漆共用的创举 稍后又发明在油漆中掺入催干剂和 颜料 如加入密陀僧 氧化铅 土子 二氧化锰 等 这不仅提高漆 器的生产效率 还能制出五颜六色的漆器 1972 年长沙马王堆一号汉墓 驮侯夫人墓中许多漆器 不仅外形图案栩栩如生 而且完好如新 堪称 世界奇迹 亚洲的其他国家使用的油漆技术都是来自我国 欧洲直到 17 世纪才有漆器 造漆技术也是从我国传去的 简明化学史实 4 四 陶器和瓷器的烧制 四 陶器和瓷器的烧制 陶器是粘土经过成型 干燥和烧制制得的一类制品 在陶器发明前 人们盛物用瓢 凹石 蚌壳等天然盛器 人类为了加热食物 只能用灼 热的石块不断投入有食物的水中 一直到水沸料熟为止 因此 当时人 们急需一种能耐热 轻便而坚固的盛器 距今 7 8 千年前的新石器时代 人们发现粘土有可塑性 只要把 粘土做成不同形状毛坯放到火上烧烤 使粘土中的矿物起化学变化后 能生成一种新的物质 陶 距今 4000 年时 由于燃烧温度进一步提高 专门制坯用的陶轮的 发明以及在粘土中加氧化铁等掺和剂 使得陶器的生产大为改观 例如 我国龙山出土的黑陶整体均匀 壁薄如纸 仰韶出土的彩陶 已经有掺 入氧化铁而成为红色和掺入氧化锰而成为黑色等有彩色的陶器了 到唐 朝 彩陶的制作达到登峰造极的地步 它的釉彩有黄 绿 褐 蓝 黑 白等 再加上烧制技术的研究 成为中国有名的唐三彩 瓷器是在制陶的基础上发展起来的 也是我国古代人民的一大发明 到我国汉代 在技术上的三大突破 促使瓷器诞生 其一 原料的选择 和加工 选含铁量在 1 2 的粘土如高岭土 经过筛 洗 淘等步骤 最后做成坯 其次是釉的使用 釉是一种氧化物 也是助熔剂 原始瓷 器涂的釉主要成分是氧化钙 后来逐渐发展成铅釉 铜釉 钴釉等 第 三是燃烧温度进一步提高 这一点要归功于燃料质量的提高 如用硬煤 代替炭 另外 鼓风设备的发明和瓷窑的设计 使窑温高达 1200 以上 正因为上述技术的进步 在东汉末年我国人民已能烧出铮铮有声 表面 光洁的青瓷 到以后的唐宋明清 更是一日千里地发展 自古至今 千 姿百态 色彩缤纷的中国瓷器 可谓世界一绝 欧洲制瓷术是从我国传去的 17 世纪末意大利教廷曾专门派一个叫 安特略的神父来中国景德镇学制瓷技术 到 1709 年德国才能生产硬质 粗瓷 1740 年法国 德国才能烧制真正的硬质瓷 所以在英文里中国和 瓷器是同一个词 China 其原因就可想而知了 五 造纸术的发明 五 造纸术的发明 简明化学史实 5 造纸术的发明是人类走向文明的一个重要里程碑 因为纸为人们交 流成果 记录知识 传播思想起无法估量的作用 因此 它是中华民族 的伟大发明之一 历史最早记载用纸的是汉武帝的儿子刘据 曾因鼻子太矮 用纸掩 着鼻子去见汉武帝 1957 年 我国考古学家在陕西坝桥发掘西汉墓时 发现几卷长宽不到 10 厘米的纸 它的质地细薄均匀 颜色泛黄 经分 析是麻纤维纸 由此可见 在公元前 90 年 我国劳动人民已能用麻皮 渍水 打造出麻纤维纸了 但是 麻纸价格昂贵 只有达官贵人才用得 起 公元 2 世纪初 公元 105 年 东汉和帝的宦官蔡伦总结秦汉以来 造纸经验 对造纸技术做了一番重大革新 蔡伦用价廉的树皮 麻头 破布 破鱼网等作原料 经浸渍 碎切 淘洗 泡沤等工序 用石灰水 蒸煮 然后漂絮 杪成纸 干燥后成为价廉物美的纸 蔡伦发明的工艺 使造纸的速度加快 同时 他使纤维分得更细从而提高纸的质量 从此 纸代替竹帛成为现实 蔡伦以后 我国劳动人民对造纸技术还作了不少改进 各地根据不 同原料 制造出各类纸 如藤纸 褚纸 竹纸 蠲纸 宣纸等 特别对 纸张的防腐和保存技术也有杰出贡献 例如 写经卷的硬黄纸 就是经 铜盐 锌盐溶液处理 使纸经几百年后还能保存良好 西方用纸约在公元 700 年以后 比我国晚 500 多年 据考证 公元 751 年唐大将高仙芝跟阿拉伯人作战时 曾随军带有部分造纸工人 后 来 这些工人被俘虏 造纸术才传入中东国家 再由中东传到西班牙 意大利等西欧国家 六 黑色火药的发明 六 黑色火药的发明 火药顾名思义是能发火的药材 这是因为原始火药的主要成分硝石 硫粉和炭粉都是古代重要的药材 它们混合成火药的颜色是黑的 因此 叫黑色火药 黑色火药是在距今 1000 多年的唐代发明的 世称我国四大发明之 一 也是我国劳动人民为世界科技事业发展作出的重大贡献 简明化学史实 6 黑色火药的发明过程大约如此 我国炼丹家在很早就接触过硝石 硫黄和木炭等物质 当它们相混合摩擦或打击时常会发火 汉代炼丹家 魏伯阳就用硫黄来检验硝石的真假 经过剧烈摩擦 如果是真硝石 遇 硫会很快燃烧 南北朝炼丹家陶弘景也明确指出 硝石遇到赤热的木炭 会发生爆炸性燃烧 唐初炼丹家孙思邈更进一步指出伏硫黄法中硝石 硫黄和皂角焙烧的炭粉混合后可产生剧烈燃烧 至此可以说 我国人民 已经掌握黑色火药的制作和性质 所以我们通常认为孙思邈是火药的最 初发明者 到唐末 火药开始用于军事 火药成分配比更为科学 大体上是硝 石 75 硫粉 15 炭粉 10 到宋代 火药生产的规模一再扩大 国家专门成立攻城作 兵工厂 其中有一个专门生产火药的车间 火药窑子 规模已达每天几吨乃至几十吨的水平了 火药用于民间娱乐比用于军事晚得多 大约在南宋初年 因为当时 的许多文献中已有劳动人民买爆竹和烟花过年的记载 火药西传先是宋朝年间的满族人从汉人那儿学会制造火药的技术 再传给蒙古人 蒙古人横行欧亚 又把制火药技术传给阿拉伯人 英国 人培根再从阿拉伯人那里获得火药配方 这时的欧洲才有火药 比我国 已晚了几百年 火药的发明是化学史上的一个里程碑 也是中华民族为人类作出的 杰出贡献之一 七 从燃素说解体到氧化说建立 七 从燃素说解体到氧化说建立 17 世纪以来 欧洲的资本主义生产关系逐渐确定 工业蓬勃发展 冶金 陶瓷 肥皂 玻璃等工业发展很快 人们急需了解燃烧的本质 于是科学家们把注意力集中在探究燃烧的秘密上 到了 1703 年 德国医生兼化学家贝歇尔 J J Becher 1635 1682 和他的学生施塔尔 G E Stahl 1660 1734 共同提出 著名的燃素学说来解释燃烧现象 他们认为 燃素是一种很微小的物 质 它能穿过稠密的物质 燃素本身既不燃烧又不发光 也不可见 但 是 一旦它迅速运动 就能将它的运动传递给接受它的物质粒子 产生 火光 火就是一堆燃素的聚集体 世界一切可燃物或多或少都含有燃素 含燃素多的物质如油 木炭 燃烧就剧烈 而黄金 石头不含燃素 因此不能燃烧 简明化学史实 7 1723 年 施塔尔在 化学基础 一书中系统地提出燃烧是构成物质 的一种元素 一切跟燃烧有关的化学变化都可以用燃素学说来解释 可燃物 燃素 灰烬 如木炭燃烧重量减轻 燃素说在初期还是有它的功绩的 那就是化学家有了自己的学说 从而摆脱炼金术玄妙理论对化学界的束缚 所以恩格斯还称赞它 借燃 素说从炼金术解放出来 然而 一种学说是否正确必须经得起实践的检验 燃素说在事实面 前却吃了败仗 首先 燃素谁也没有看见过 又不能用实验事实证明它的存在 其 次 燃素学说在许多实验事实面前显得束手无策 例如 燃素说认为燃 烧就是燃烧物失去燃素 然而金属燃烧时重量反而增加 又如 石灰石 受热失重 只跟放出气体有关而跟燃素存在与否毫无关系 如此矛盾百出 是非难分的理论 统治化学界竟达百年之久 使许 多明智的学者感到观念非变更不可了 1774 年 英国化学家普利斯特里 J Priestley 1733 1804 用聚光镜加热氧化汞得到了氧气 当时 他不知道这是氧气 次年 11 月 当他到巴黎讲学时 把这个制氧的实验在法国科学院当众表演 被 在场的法国化学家拉瓦锡看到 拉瓦锡得到启示 苦思好几天后 终于 设计出一个有划时代意义的实验 见下图 他在曲颈甑里放入 4 唡汞 曲颈甑用玻璃钟罩罩上 并且跟水银相通 钟罩和甑的体积是 50 立方 吋 把曲颈甑在火上加热 开始时汞沸腾了 加热到第二天 汞面浮起 红色鳞斑状渣滓 继续加热 渣滓不断增加 连续加热 12 天 到红色 渣滓不再增加才停止实验 冷却后测定空气的体积是 42 立方吋 减少 1 5 红色渣滓重 45 喱 比原先的汞重 把点燃烛火伸入玻璃钟罩内 烛火立即熄灭 放进小鼠 小鼠立即窒息而死 接着 拉瓦锡把红色渣 简明化学史实 8 滓收集起来加热分解 又得到汞和无色气体 汞重量为 4 唡 收集到的 气体体积正好等于原先减少的体积 把这个气体再放入钟罩内 得到的 混合气跟空气性质完全一样 至此 拉瓦锡已有足够论据推翻燃素说 同时建立崭新的氧化学说 了 他在论文中写道 燃素学说只能给化学家一个玄妙的东西 它使 人捉摸不定 可以任意解释 愿意如何说就如何说 有时说有质量 有 时说没有质量 有时是自由之火 有时是土化合之火 它简直成了变 色虫 每时每刻都可以改变面貌 拉瓦锡进一步指出燃烧决不是可燃物放出燃素 而是它跟空气中的 氧气发生猛烈的作用 从而放出光和热来 空气是混合物 它由能维持 燃烧的氧气 约占 1 5 和不能支持燃烧的氮气 约占 4 5 混合组 成 物质在空气中燃烧必须消耗氧气 金属在空气中加热时 金属跟氧 气化合而生成氧化物 因此质量增加 非金属和有机物在空气中燃烧 由于生成气态非金属氧化物或水等 散逸到空气中 剩下灰烬 因此质 量比先前减轻 拉瓦锡氧化学说的建立 是化学史上一次伟大革命 也是一个伟大 的里程碑 它推翻了统治化学界 100 多年的燃素说 代之以科学的氧化 说 从而使化学在科学的道路上勇猛前进 八 物质不灭定律的发现八 物质不灭定律的发现 物质不灭定律是最早载入化学史册的定律 它是由俄国的罗蒙诺索 夫和法国的拉瓦锡各自独立发现的 简明化学史实 9 1747 年 罗蒙诺索夫把金属放在密闭容器里加热 发现无论加热多 长时间 金属的质量不起变化 只有打开瓶口加热 金属的质量才会增 加 他做了许多次实验后 便于 1748 年 7 月 5 日得出结论 一切发生 在自然界里的变化 实际情况总是这样 在一种物体里消耗多少 在另 一种物体里就会增加多少 到 1758 年 罗蒙诺索夫在 论物体的固体 性和液体性 论文中更进一步提出 参加化学变化的物质的总质量 一定跟生成物的总质量相等 罗蒙诺索夫的实验用金属加热在定量化方面受到限制 虽然已发现 物质不灭定律 但没有引起化学界注意 法国化学家拉瓦锡以精湛的实 验技术和严格的定量方法 独立地发现物质不灭定律 并立即为化学界 公认 拉瓦锡做的是糖发酵生成酒精的实验 这是一个复杂的生化反应 他把 100 磅糖 400 磅水和含有 7 磅水的酵母溶液混合 让它充分地发 酵 发酵后定量测定的结果是放出气体含二氧化碳 35 磅 水蒸气 14 磅 余下 460 磅的液体中含水 酒精 醋酸 糖和酵母 此外 拉瓦锡还做 了许多化学实验 称量它前后变化的质量 总是恒等的 于是他在他的 名著 化学概要 中写道 无论是人工或是自然的作用 都没有造出 什么新东西 物质在每一化学变化前的数量 等于反应后的数量 这可 以算是公理 在书中他还用原始的化学反应式来表达物质不灭定律 至此 物质不灭定律作为化学家发现的第一个定律载入史册 九 在论战中诞生的定组成定律 九 在论战中诞生的定组成定律 定组成定律可以说是在一场大论战中产生的 在 18 世纪末期 欧洲化学界对化合物的组成有两种截然不同的看 法 一派以法国化学家贝托莱 C L Beth0llet 1748 1822 为 代表 认为世界上一切化合物的组成是不固定的 即不同地方不同途径 得到的化合物组成可以不一样 另一派以法国年轻化学家普鲁斯特 简明化学史实 10 J L Pr0ust 1754 1826 为代表 认为每一种化合物的成分是 固定的 在不同地方用不同方法得到的同一化合物 组成必定相同 贝托莱在当时已很有名望 他的名著 论亲合力 早已问世 被化 学界视为权威著作 因此 他在论战中开始处于十分有利的地位 他列 举溶液 合金 玻璃以及许多氧化物的实验来证明自己的观点 但是年 轻的普鲁斯特决不示弱 也列举各项实验结果来反驳贝托莱的观点 双 方各不相让 论战一直持续 8 个年头 可贵的是论战自始至终都在彬彬 有礼地摆事实 讲道理的情况下进行 论战的焦点是 1 贝托莱认为化合物的形成不需要有严格的比 化合物能以最高 的比和最低的比之间任意化合 例如铅在空气中加热 能吸取氧气而得 到一系列化合比渐变的氧化物 普鲁斯特反驳理由是 几种相同元素化合可以生成几种化合物 它 们之间的变化是突变的 而非以任意比混合 他认为贝托莱制得的铅的 组成不同的氧化物实际上是铅 氧形成的不同化合物 2 贝托莱认为 化合物的组成视生成条件的不同而不同 即参加 反应的各组分物质的质量的多少会影响组成 普鲁斯特反驳无论天然的化合物和人工制造的化合物 组成应是完 全相同的 例如 1799 年他分析天然碳酸铜和人工合成碳酸铜所含的铜 氧 二氧化碳等组成完全相同 正如他论文 铜的研究 中所说的 100 磅铜溶于硝酸中 然后用碳酸钠使它沉淀 总是得到近似 180 磅 的绿色碳酸盐 3 贝托莱用实验证明溶液 合金 汞齐等组成不一定 普鲁斯特反驳 溶液不是化合物而是混合物 许多合金 汞齐也并 非组成固定的化合物 经过 8 年的论战 由于普鲁斯特的论据充分 使原先支持贝托莱的 化学家纷纷转向普鲁斯特 难能可贵的是 作为有权威的化学家贝托莱 在事实面前向普鲁斯特认输 从此 定组成定律 一切化合物有一定 组成作为化学基本定律之一截入化学史册 简明化学史实 11 定组成定律的发现 使以前混淆的化合物和混合物的概念得以分清 化合物是组成一定的纯净物 而混合物是各种组分混合一起 相互不保 持独立性质的混合体 现代化学的发展认为定组成定律仍有例外 例如 同一种化合物分 子中如果含有同一元素的不同同位素的原子 那么组成成分的质量比就 会不同 例如 原子反应堆用来减低中子速度的水 其质量组成百分比 是氧 79 9 氢 20 1 而普通水中氧为 88 9 氢为 11 1 又如 钛的氧化物有 TiO0 6 1 35 铁有 FeO1 06 1 19等贝托莱化合物 所以 辞 海 中对定组成定律释文中说有例外 就是这个原因 这好比牛顿定律 在一定范围内适用 而在解释微观世界时就无能为力一样 应该说 在 大多数情况下 定组成定律还是符合客观事实的 十 原子学说的建立十 原子学说的建立 自从我国的墨翟和希腊的德谟克利特独立地提出原子概念后 几乎 2000 年无多大进展 直到 17 世纪才有所改观 公元 650 年 伟大科学家牛顿才旧事重提说 依我看 有可能在一 开始上帝就以实心的 有质量的 坚硬的 不可分割的 可活动的粒子 来创造物质 它有大小和外形以及其他属性 并占据一定质量 牛顿还进一步假定粒子通过某种力量彼此吸引 当粒子接触时 这种力 特别强 粒子间距离小时 这力能使粒子间发生化学反应 距离大时就 显不出作用了 后来的波义耳十分崇拜牛顿 并发展牛顿的看法 他十分注意粒子 跟物质构造的关系 认为液体能蒸发 固体会升华 盐溶解后能通过滤 布微孔等 这都如牛顿所说 它们是由无数个微粒构成的 1741 年 俄国化学家罗蒙诺索夫在 数学化学原理 一书中说到 一切物质都是由极微小的和感觉不到的粒子组成的 这些粒子在物理 上是不可分的 并且具有相互结合的能力 物质的性质就取决于这些微 粒的性质 1789 年 英国化学家息金斯在 燃素说及反燃素说的比较研究 一 书中首次提出粒子彼此相互化合的设想 并用图解说明氧和氮的结合 简明化学史实 12 从牛顿到息金斯 对物质看法可以说一个比一个深入 但是他们始 终未上升到系统理论上来 最后 由英国化学家道尔顿完成了这一使命 道尔顿 J0hn Dalt0n 1766 1844 出身工人家庭 家境清 贫 全仗自学成才 从小学教师到中学教师以至大学讲师和教授 年轻时 道尔顿就是一个气象迷 对大气性质感兴趣 在做许多气 体实验时不得不假定它们是由同样大小的微粒构成的 1801 年道尔顿发现混合气体的分压定律 接着他又和他的助手兼好 友亨利 W Henry 1775 1836 共同发现气体溶解定律 研究这 些规律 使道尔顿得到如下结论 气体的性质决定于每种气体的粒子 数和质量 对粒子本身的相对质量的研究是我的一个课题 1803 年 9 月 6 日道尔顿用别开生面的方式来庆贺自己的生日 系 统提出原子说 其要点如下 1 元素是由非常微小 不可能再分的微粒即原子组成的 原子在 化学变化中不能再分 并保持自己的独特性质 2 同一元素所有原子的质量和性质完全相同 不同种元素原子质 量和性质各不相同 原子的质量是每一种元素基本特征之一 3 不同元素化合时 原子以简单整数比结合 化合物的原子叫复 杂原子 复杂原子的质量等于它的组分原子质量的和 上述要点能完满解释当时一切化学基本定律 例如 由于原子在化 学反应中质量不变 能解释化学变化前后的质量恒等 又如一切化合物 的复杂原子是由各种简单原子按一定的数量比结合而成的 因此 化合 物中各元素间有恒定的质量比也就十分自然了 此外 道尔顿还选定氢为基准 测定各元素的原子量 开创测定原 子量的先例 尤其值得一提的是 道尔顿以他提出的原子说出发 从理论上推出 倍比定律 两种元素可组成多种化合物时 某一元素的质量固定时 另 简明化学史实 13 一元素在各化合物中的质量一定成简单的整数比 随后 他用实验证明 这一定律 道尔顿创立的原子说 其功绩正如恩格斯所说的 化学的新时代 是随着原子论才开始的 十一 分子学说的确立十一 分子学说的确立 正当道尔顿的原子说风行全球 众口皆碑之际 法国化学家盖 吕 萨克竟意外地给原子论出一道难题 顿时使原子论陷入困境 盖 吕萨克长期从事气体分析工作 在偶然的一次实验中 他发现 用 2 体积氢气跟 1 体积氧气作用 得到的水蒸气不是 3 体积而是 2 体积 开始他还以为自己实验做错了 他反复验证结果仍是如此 接着 他又 测定一系列气体反应的体积比 结果都十分意外 100 体积一氧化碳 50 体积氧气 100 体积二氧化碳 100 体积氮气 49 5 体积氧气 100 体积氧化亚氮 100 体积氮气 300 体积氢气 200 体积氨气 于是 盖 吕萨克在 1809 年发表著名论文 论气体物质彼此化合 中提出一条定律 当气体相互化合时 各气体的体积成简单的整数比 盖 吕萨克的这一定律给道尔顿的原子论无情打击 下面以氧气和 氢气化合为例 用下图表示 由此可见 原子在这个化学反应中必须一分为二 这是违背道尔顿 的原子论的 因此 当这个推论传到道尔顿那里时 道尔顿竟大发雷霆 原子怎可分裂呢 为了解决这一难题 意大利化学家阿伏加德罗提出分子论 1811 年 阿伏加德罗详细研究道尔顿原子论和盖 吕萨克的气体反 应定律后提出分子学说 他首先肯定原子论和气体反应定律都是正确的 关键是原子论忽略了一个重要事实 那就是分子的存在 于是他提出分 子假说如下 简明化学史实 14 1 元素的最小单元是原子 但气体的最小单元并非原子 而是由 几个原子组成的分子 也就是说 气体由分子组成 而分子由原子构成 例如 氧气 氢气都是由双原子分子组成的 气态化合物则是由分子组 成 而化合物的分子是由不同原子构成的 例如 氨气由氨分子组成 而氨分子由 3 个氢原子和 1 个氮原子构成 2 在同温同压下 同体积的任何气体含有相同数目的分子 有了 这两条分子假说 道尔顿原子论和盖 吕萨克的气体反应体积定律就得 到圆满解释 下面以氢气和氧气化合为例 用下图表示 这就使气体反应定律和原子论完全一致了 按理阿伏加德罗为道尔顿原子论释疑应受到人们欢迎才对 可是这 竟遭到大多数化学家包括道尔顿本人在内的反对 使阿伏加德罗的分子 论被埋没达 50 年之久 直到 1858 年 阿伏加德罗死后 3 年 他的学生意大利年轻化学家 康尼查罗 Cannizzar0 1826 1910 在德国卡尔斯鲁厄召开的国际 化学家代表会议上散发 化学哲学教程概要 的论文 把阿伏加德罗的 分子学说用通俗语言阐明 才得到许多化学家赞同 不久康尼查罗又用 分子学说原理测定许多物质分子量 用实验事实证明分子的存在 至此 才使原子学说和分子学说统一成原子 分子学说 1 一切物质都是由分子构成的 分子是保持物质化学性质的最小 微粒 2 分子不能用物理方法分割 但是用化学方法能使它分解 分子 由原子构成 原子是用化学方法不能分割的微粒 3 原子和分子都在不断运动 原子和分子的种类不同 它们的大 小 质量和性质也各不相同 简明化学史实 15 化学家们在通力合作下 几乎经历半个世纪的努力 化学界才确认 原子 分子学说 它为近代化学的发展提供扎实的理论基础 也是化学发 展史上的又一里程碑 十二 原子量和分子量的测定十二 原子量和分子量的测定 道尔顿的原子论问世后 率先把氢的原子量定为 1 然后测定各种 元素的相对原子量 简称原子量 并发表第一张原子量表 此举得到 欧洲化学家的热烈响应 顿时掀起一股测定原子量的热潮 化学家们各 显神通地测定原子量 因为各自所用的基准不一样 测定方法不同 原 子量数值当然不同 这竟带来混乱 因此急需统一 面对这样的局面 瑞典化学家贝采利乌斯 J J Berzelius 1779 1848 一马当先 立足于实验 分析了 2000 多种化合物的组成 并对许多物质的氧化 还原 分解 取代等反 应作了精心研究 在 1826 年发表有 40 几种元素的原子量表 他测定的 原子量跟现代数据十分接近 非常了不起 正如贝采利乌斯自己说的 借助新的实验 我很快相信道尔顿的数字 指原子量 缺乏实验依据 应用他的学说必须精确 我明白首先应以最大精确度测定尽可能多的元 素原子量 不这样 化学理论望眼欲穿的光明白昼就不会紧跟它的朝 霞而出现 这是当时化学研究最重要的任务 所以我完全献身于它 这 是多么令人感动的豪言壮语啊 在历史上 分子量的测定比原子量起步稍晚 它也是独立进行的 早在 1811 年 阿佛加德罗就指出能利用气体密度和体积关系 求出气 态物质的分子量 1826 年 只有 26 岁的法国化学家杜马 Dumas 1800 1884 设计一种测定低沸点液态物质分子量的方法 迄今还保留在高 等学校化学的实验教科书中 紧接着杜马测定分子量的是英国化学家格雷姆 T Graham 1805 1869 他从实验中得出不同气体的扩散速 简明化学史实 16 度跟气体密度的平方根成反比 再根据气体的密度测定各气体的分子量 1887 年 法国拉乌尔 F M Ra0ult 1830 1901 发现溶液 的蒸汽压 冰点下降和沸点上升跟分子量有关 使测定物质分子量工作 又多一条渠道 在测定分子量工作中 意大利化学家康尼查罗的贡献最大 他选取 最轻气体氢气作基准 规定它的密度为 1 则氢气的分子量为 2 从而 得到氧气分子量是 32 氯气是 71 水蒸气是 18 汞是 200 等 这可以 说是成功的创举 他还在测定分子量的基础上 结合质量组成分析 提 出一个测定组成元素原子量的方案 由于不同分子中所含的原子数一定 是整数 因此不同分子中所含同一元素不同质量必定是一定质量的整数 倍 这一定质量就是该元素的原子量 康尼查罗这一别具心裁的办法 使许多难测定的原子量能推断出来 例如 测定一氧化碳的分子量是 28 二氧化碳分子量是 44 甲烷是 16 由此可推知碳的原子量是 12 在原子 分子学说的指导下 贝采利乌斯和康尼查罗等化学家分别正 确地测定原子量和分子量 为发现元素周期律奠定基础 十三 元素符号和分子式的确定 十三 元素符号和分子式的确定 当今化学上用的元素符号和由它写成的分子式 能定性说明是什么 物质 又能定量地表示物质的组成 谁曾想到它们的确立曾注入几代化 学家的心血 远在炼金术时期 那些炼金和炼丹术士们为了便于记忆和保密等原 因 曾用一些图形来表示物质及其组成 例如 表示水 凸表示硼砂 表示肥皂等 这种象形符号用起来极不方便 表示一个化学反应要比 画一幅图画还难 在 1787 年 科学家海森弗拉兹和艾德特提出用几何图案表示物质 的组成 他俩用四方形表示酸 三角形表示碱 在图形内加字母来表示 某酸 某碱 简明化学史实 17 1789 年 威廉希金斯改进海森弗拉兹和艾德特的表示法 增加了定 量的概念 例如 I65 8D 表示水分子 I 代表可燃空气氢 D 代表脱氧 燃素氧 数字 65 8 表示水中氢和氧的相对质量 虽然这种表示法已 有定量概念 但用起来很不方便 故未被化学界接受 1803 年原子论创立者道尔顿用简单符号表示分子组成 用圆圈 表 示氧元素 圆圈内加不同记号表示不同元素 例如 代表氮元素的一 个原子 于是 一氧化氮用 表示 二氧化氮用 表示 虽然这 种表示比前几种表示法已高明许多 但所用符号还过于简单 代表性不 强 在复杂化合物面前就束手无策 直到 1814 年 号称瑞典化学大师的贝采利乌斯精心地总结前人的 经验 向化学界正式建议 用元素的拉丁文第一个字母代表元素符号 例如 氢 Hydrogen 用 H 表示 氧 Oxygen 用 O 表示 如果第一 个字母重复 可用两个字母代表 如钙 Calcium 用 Ca 表示 铬 Chromium 用 Cr 表示 他还建议用特殊记号表示化合物中的一个元 素 如氧化物中氧用 表示 硫化物中硫用 表示 硒化物中 硒用 表示 这样 氧化钙的分子式是 Ca 硫化锌分子式 Zn 水是 不久贝采利乌斯发觉自己上述的表示方法过于繁琐 在吸收各方面 意见后重新建议 一种物质分子式只要把元素符号按一定规律结合在一 起 它们之间的原子个数比用阿拉伯字母表示 例如 水用 H2O 表示 二氧化碳用 CO2表示 这种表示法立即得到欧洲化学家的赞同 两年后 德国化学家李比希认为贝采利乌斯的分子式表示法中把原 子个数写在右上角很不方便 且不美观 建议写到右下角来 例如 水 用 H2O 二氧化碳用 CO2表示 这就跟现代的分子式表示法完全一样了 简明化学史实 18 确定一种物质的分子式 杜马提出了一种方法 他先分析物质各元 素的质量百分组成 得到最简式 然后测定这种物质的分子量 求出最 小公倍数 就能确定该物质的分子式 例如 葡萄糖经碳氢分析 含碳 40 含氢 7 含氧 53 各除有关原子量 得到 40 12 7 1 53 16 1 2 1 应用拉乌尔冰点降低法测得分子量 是 180 则 12 2 16 x 180 得 x 6 最后确定葡萄糖分子式是 C6H12O6 这种确定分子式的方法今天还在使用 从 1787 年起 经过 30 多年努力 化学家才完成元素符号和分子式 书写这一任务 十四 周期律的发现和周期表的诞生 十四 周期律的发现和周期表的诞生 19 世纪以来 人们发现的元素逐渐增多 到 19 世纪中叶已达 60 多 种 人们在众多元素的面前急需找到一种关系 能使它们彼此贯穿起来 并实现系统化 这正是历史赋予化学家发现周期律的任务 最早寻求元素跟原子量关系的是德国化学家德贝莱纳 Dobereiner 1780 1849 他在 1829 年提出三元素规则 在当 时已发现 54 种元素间可找出三个元素性质相似的组 每组中间元素的 原子量刚巧是上下两个元素原子量的平均值 到 1850 年德国化学家培顿科弗发现性质相似的元素远非三个组 而且性质相似的元素间的原子量有一种奇妙的算术关系 它们的原子 量间相差 8 或是 8 的倍数 简明化学史实 19 Li 7 Na 7 2 8 23 K 23 2 8 39 Mg 12 Ca 12 8 20 Sr 20 3 8 44 Ba 44 3 8 68 1853 年英国化学家格拉斯顿提出性质相似的同组元素原子量几乎相 等 如 铬组 Cr26 7 Mn27 6 Fe28 Co29 5 Ni29 6 铅组 Pb53 3 Rh52 2 Ru52 2 铂组 Pt98 7 Ir99 Os99 6 1854 年美国化学家卡克特把当时已知元素的性质分成 6 组 发现每 组元素间有一定数学关系 例如 氢一组的式子是 1 n 3 H 1 0 3 1 Li 1 2 3 7 Na 1 7 3 22 K 1 13 3 40 1860 年德国化学家迈尔 J L Meyer 1830 1895 提出新 见解 他依照物理性质和原子量的关系排出如下一张元素分类表 Li Be C N O P Na Mg Si P S Cl K Ca 简明化学史实 20 As Se Br Rb Sr Sn Sb Te I Cs Ba Pb Bi Tl 这张表比以往任何一张元素分类表都高明 但有下列致命缺点 那 就是只盲目按原子量递增排列 而未空出应有的位置来 其次 它按物 理性质排列 很难揭示元素内在联系 以致几乎一半元素被摒弃于表外 1865 年英国皇家农业学会化学师纽兰兹 A Y Newlands 1837 1898 把当时已发现的 62 种元素按原 子量递增顺序排列 发现当排列到第八个元素时会出现性质跟第一个元 素相似的情况 他把这种规律叫做八音律 H1 Li2 G3 Bo4 C5 N6 O7 F8 Na9 Mg10 Al11 Si12 P13 S14 Cl15 K16 Ca17 Cr18 Ti18 Mn20 Fe21 Co 或 Ni22 Cu23 Zn25 Y24 Zn26 As27 Se28 Br29 Rb30 Sr31 Ce 或 La33 Zr32 V 或 Mo34 Ro 或 Ru35 Pd36 Ag37 Cd38 V40 Sn39 Sb41 Fe43 I42 Cs44 Ba 或 V45 Ta46 W47 Nb48 Au49 Pt 或 Ir50 Tl53 Pb54 Th56 Hg52 Bi55 Os51 简明化学史实 21 纽兰兹的排列比以往任何一个人排列有独到之处 他把元素按原子 周期性即八音律排列 还大胆地根据元素性质作颠倒排列 但是他的局 限性是只机械地按原子量递增排列 而未给当时尚未发现的元素空出位 置 更未能揭示元素从量变到质变这一重要规律 因此 纽兰兹的论文 发表后受到极不公正的待遇 使纽兰兹一气之下不再从事化学研究 发现元素周期律的任务终于落到俄国化学家门捷列夫肩上 门捷列 夫总结几十年来这方面的正反经验 经过成千次排列 终于按原子量递 增顺序结合元素的化学性质递变规律排列成表 并清楚地意识到必须根 据元素性质变化规律留下适当的空格 他毅然把氢和后继元素分开 把 稀土元素独立抽出来 这样排列以后 门捷列夫得出以下结论 1 元素按原子量递增排列 在性质上无疑会出现周期性变化 2 原子量的大小决定元素的基本特征 正像质点大小决定复杂物 质那样 3 按照元素原子量排列得出的周期表 可预测未知元素的存在 例如 原子量位于 65 到 75 之间必有一个未发现的元素 4 根据门捷列夫排出的周期表 还可用来校正已经测定的原子量 是否正确 5 性质相似元素的原子量大致相同或者是有规律递增 形成的族 和它们的化合价相对应 门捷列夫的结论把原子量递增排列方法上升到化学理论上来认识 并把它跟元素本身的特征联系起来 用它来发现新元素和校正已知元素 的原子量 在客观上使当时无机化学的混乱情况宣告结束 使无数实验 事实都统一在周期律之下 从此 许多新元素的发现也靠它提供理论指 导 十五 卤族元素的发现 十五 卤族元素的发现 卤族由氟 氯 溴 碘 砹五种元素组成 其中人们最早发现的是 氯 简明化学史实 22 1774 年瑞典化学家舍勒 K W Scheele 1742 1786 在研 究软锰矿时发现软锰矿不溶于稀硫酸或稀硝酸 但注入浓盐酸后 会立 即产生一种有强烈刺激性气味的淡绿色气体 吸入该气体会引起咳嗽 这种气体微溶于水 水溶液有酸味并有漂白性 能使有色试纸 鲜花 绿叶变白 还能腐蚀金属 这种气体无可燃性和助燃性 另外 舍勒还 指出它有毒性 把昆虫放在其中 昆虫会立即死亡 舍勒虽然发现了氯 气 但他不知道氯是一种元素 认为它只是从盐酸中夺去燃素而生成的 气体 直至 1810 年 英国化学家戴维 H Davy 1778 1829 做 了许多氯化物和氯气的实验后 才肯定氯是一种元素 化学家发现卤族的第二个元素是碘 1811 年的某一天 从事制硝酸 钾的法国商人库特瓦 B C0urt0is 1777 1838 正在做用海藻灰 制取硝酸钾的实验 桌子上放有两瓶溶液 一瓶是海藻灰的酒精溶液 另一瓶是硫酸 突然 一只猫跳上实验桌 把这两瓶溶液打翻了 两种 溶液被混在一起 顿时一缕紫色的烟雾冉冉升起 并且有一股使人窒息 的气味弥漫整个房间 当这种紫色蒸汽凝结后 库特瓦发现它是暗黑色 的晶体 并有金属光泽 于是库特瓦对它作了一系列研究 知道它不易 跟非金属氧 碳等元素形成化合物 容易跟金属和氢生成化合物 两年 后 经盖 吕萨克和戴维等化学家进一步研究才确定它是一种新元素 定名为碘 有美丽紫色的意思 发现溴的是法国 17 岁的化学家巴拉尔 Balard 1802 1876 巴拉尔家乡有个蒙培利埃盐湖 1824 年 他看到家乡人民在提取食盐后 的母液里只回收其中芒硝 其余溶液都被废弃了 感到十分可惜 便下 决心作一番研究 当他把氯气通入这种废液时 母液会变成棕黄色 以 后他在海水和一些海藻灰溶液中也找到这种棕色物质 1826 年巴拉尔在 法国 物理和化学年报 中宣称 在海水中通入氯气使它饱和 就析出 红棕色物质 用乙醚