化学中的物理定律质量作用定律的创立

化学中的物理定律质量作用定律的创立 质量作用定律（Iawofmaaction）在现代意义上理解，就是在一定温度下，一个均匀化学反映（homogeneouschemicalreaction），其反映速率与反应物质的浓度成正比。事实上与反应物质的质量的浓度有关，所以此定律字面的意义是错了，但因为习惯也就沿用下来了。 在质量作用定律创立的发展史中，有3次比较重大的时间：一是贝托雷提出质量作用的思想；而是威廉米得出的第一个物质浓度与反应速率有关系的书决表示式；三是古得贝格比较完整地叙述质量作用定律。现对该定律创立过程的近180年的历史进行简单回顾。 1、从日夫鲁瓦到贝托雷 化学作用的本质是化学领域中最古老又最有吸引力的课题。古希腊哲学家恩培多可勤（Empedokles,公元前约490430）认为物质之所以能够发生化学变化，只不过是由于爱和憎的2种力的作用，即元素在爱的作用下结合，在憎的影响下分离；古希腊医学家希波克拉底（Hiocrates,公元前约466-377）用亲疏关系结实化学作用。公元13世纪，德国炼金家马格努斯（AibertusMagnus，11931282）提出亲合力概念，其原意也是姻亲关系，认为一切化学结合都看做是因有关物质的亲合性所致。早期化学家们接受了这种观点，把导致化学反应得以发生的力称为化学亲合力（addinity或chemicalaffinity）。 在18世纪初，英国著名物理学家牛顿（SirIsaacNewton，16421727）在他的拉丁语版光学（Optics）（1705）的疑问31中，就从力学的角度发展了物质构造的微粒说，提出了他对化学亲合力的见解。他提出：我们已知物体间能通过重力、磁力和电力的吸引而相互发生作用，那么在不同物质的微粒间，当距离很小时（即相接触时），则还会有另一种吸引力使2中微粒以加速地相互发生冲击。他把各种化学物理现象，都归结于这种使物体趋近的力。牛顿对化学亲合力的这种形而上学的机械论观点，使他在化学研究上没什有取得什么成就。 英国化学家、物理学家波义耳（Robertboyle，16271691）曾不满于酸和碱之间假想的敌视，并表明，盐是由一种酸和一种碱相化而生成的，一种酸或碱能取代一种盐中的另一种酸或碱。他认为：相异两元素之微粒相互吸引，则生成第三物质，即成为化合物。倘若此化合物中两元素成分之相互亲合力小于其中一成分与第四物质之亲合力，则此化合物即分解，而生成第五种物质。波义耳试图力学原理说明化学亲合力的性质，又用这种亲合力大小解释各种微粒的分解和结合。因此，化学工作者都认为反应物间存在着亲合力，且出现了多种亲合力表。 最早的这类表中，有日夫鲁瓦（EtieeFrancoisGeoffroy，16721731。法国化学家）制定的一种。他在1718年试图表明一种碱对各种酸或一种酸对各种碱的亲合性的次序。他从这样的假设出发：如果一种盐中置换它，即物质间的反应能力可以进行比较。因此，日夫鲁瓦指定了一些类似物质的表，它们按照在同表首所列物质相化合时，彼此置换的能力排列。然而，在此之后不久人们便发现，一种物质对另一种物质的亲合性不是不变的。尤其是法国药学家、波美（AntonineBaume，17281804） 在1773年表明，这些亲合性是变化的，视溶液中反应是在常温（温法）下还是这些物质一起加热到较高温度（干温）进行而定的。因此，需要对这2种法即反应条件下制定不同的表。 在日夫鲁瓦以后，更应注目的是在1775年，瑞典化学家贝格曼(TorbenOlofBergman，17351784)的著作选择性引力研究（DisquistiodeArractiousElectivis）中提出的有择亲合性概念。根据贝格曼的提法，化学反应知识根据反应物的性质，通过其所决定的有择亲合力的大小而发生的，而这个有择亲合力的大小应由置换反映来决定。他在1775年1783年间编制了这种亲合性表。贝格曼花了艰巨劳动研究了范围广泛的物质，编撰了2张亲合性表，每张表包括59种不同的物质，正式结果发表于贝格曼的物理化学简论（OpusculaPhysicaetChimica）中。可惜，贝格曼没有认识到且非常重要的是：要考虑一切参加化学过程的物理条件，而他倾向于把亲合性看做是不变的，很少受热以及外界条件的影响。他写到：在这篇论文学位论著中，我将致力于按照吸引的强度确定其次序；但是，每个吸引力的比较精确的量度（它可以表达为