书城科普读物智慧百科(科学卷)
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第13章 化学家(2)

卡尔·威尔海姆·舍勒是瑞典着名化学家,氧气的发现人之一,同时对氯化氢、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等多种气体,都有深入的研究。舍勒正式发现氧气可以定在1773年以前,比英国的普利斯特列发现氧气要早一年。他制取氧气的方法比较多,主要有:(1)加热氧化汞(HgO);(2)加热硝石(KNO3);(3)加热高锰酸钾(KMnO4);(4)加热碳酸银(AgCO3)、碳酸汞(HgCO3)的混合物。舍勒把这些实验结果,整理成一本书,书名叫《火与空气》,此书书稿1775年底送给出版家斯威德鲁斯,但一直到1777年才出版,书稿在出版社压了两年。书稿不能按时出版,对此舍勒十分不快。舍勒发现氧的优先权,正如他所担心的那样,真的因出版商的耽误而被人夺去了,但人们仍承认他是氧的独立发现人。

拉瓦锡

拉瓦锡是法国化学家,近代化学的奠基人之一。1743年8月26日生于巴黎,1794年5月8日卒于同地。1763年获法学学士学位,并取得律师开业证书,后转向研究自然科学。他最早的化学论文是对石膏的研究,发表在1768年《巴黎科学院院报》上。他指出,石膏是硫酸和石灰形成的化合物,加热时会放出水蒸气。1765年他当选为巴黎科学院候补院士。1768年他研究成功浮沉计,可用来分析矿泉水。1775年任皇家火药局局长,火药局里有一座相当好的实验室,拉瓦锡的大量研究工作都是在这个实验室里完成的。1778年任皇家科学院教授。1774年10月,普里斯特利向拉瓦锡介绍了自己的实验:氧化汞加热时,可得到脱燃素气,这种气体使蜡烛燃烧得更明亮,还能帮助呼吸。拉瓦锡重复了普里斯特利的实验,得到了相同的结果。但拉瓦锡并不相信燃素说,所以他认为这种气体是一种元素,1777年正式把这种气体命名为oxygen(中译名氧),含义是酸的元素。拉瓦锡通过金属煅烧实验,于1777年向巴黎科学院提出了一篇报告《燃烧概论》,阐明了燃烧作用的氧化学说,要点为:①燃烧时放出光和热。②只有在氧存在时,物质才会燃烧。③空气是由两种成分组成的,物质在空气中燃烧时,吸收了空气中的氧,因此重量增加,物质所增加的重量恰恰就是它所吸收氧的重量。④一般的可燃物质(非金属)燃烧后通常变为酸,氧是酸的本原,一切酸中都含有氧。金属煅烧后变为煅灰,它们是金属的氧化物。他还通过精确的定量实验,证明物质虽然在一系列化学反应中改变了状态,但参与反应的物质的总量在反应前后都是相同的。于是拉瓦锡用实验证明了化学反应中的质量守恒定律。拉瓦锡的氧化学说彻底地推翻了燃素说,使化学开始蓬勃地发展起来。

道尔顿

道尔顿,英国化学家。1766年9月6日生于坎伯雷,1844年卒于曼彻斯特。父亲是一位农民兼手工业者。幼年时家贫,无钱上学,加上又是一个色盲者,但他以惊人的毅力,自学成才。1778年在乡村小学任教,1781年应表兄之邀到肯德尔镇任中学教师,在哲学家高夫的帮助下自修拉丁文、法文、数学和自然哲学等并开始对自然观察,记录气象数据,从此学问大有长进。1793年任曼彻斯特新学院数学和自然哲学教授,1796年任曼彻斯特文学和哲学会会员,1800年担任该会的秘书,1817年升为该会会长,1816年选为法国科学院通讯院士,1822年选为皇家学会会员。1826年,英国政府将英国皇家学会的第一枚金质奖章授予了道尔顿。1807年,发现倍比定律,即甲乙二种元素化合成为多种化合物时,与一定质量甲元素化合的乙元素的质量互成简单整数比,并用氢作为比较标准。

阿伏加德罗

阿伏加德罗(1776~1856)意大利物理学家、化学家。1776年8月9日生于都灵的一个贵族家庭。1792年8月9日入都灵大学学习法学,1796年获法学博士,以后从事律师工作。1800~1805年又专门攻读数学和物理学,尔后主要从事物理学、化学研究。

1811年,提出分子说即分子由原子组成,推出同体积气体在同温同压下含有同数目的分子,又称阿伏加德罗定律。1803年他发表了第一篇科学论文。1809年任韦尔切利学院自然哲学教授。1811年被选为都灵科学院院士。阿伏加德罗是第一个认识到物质由分子组成、分子由原子组成的人。他的分子假说奠定了原子-分子论的基础,推动了物理学、化学的发展,对近代科学产生了深远的影响。他的四卷着作《有重量的物体的物理学》(1837~1841年)是第一部关于分子物理学的教程。

盖·吕萨克

盖·吕萨克,法国化学家。1778年12月6日生于上维埃纳省圣莱昂纳德;1850年5月9日卒于巴黎。盖·吕萨克是一位法官的儿子。他年轻时在埃科尔工业大学在贝托莱、居顿·德莫沃和福尔克拉的指导下学习。盖·吕萨克在该校受到贝托来的特殊照顾和鼓励,不久他就同贝托莱的儿子一道用氯漂白亚麻布制品的工厂工作。他的表现很快就证明他是完全无愧于贝托莱的友谊的。1802年他证明,各种不同的气体随温度的升高都是以相同的数量膨胀的。查理比他早几年也作出了同样的发现,但他没有公布于众,因此这一现象往往被称做盖·吕萨克定律。这是一个极为重要的发现,阿伏加德罗在10年后用它来表达他那个长期以来被人忽视的假说,这就是在相同温度下各种不同气体含有相同粒子数。盖·吕萨克还进一步研究了库图瓦所发现的碘,证明这是一种新元素。他为分析化学家的武器库增加了一项新技术,这就是应用了碱和滴定法(严格地按同泰纳尔利用他们的分析技术首次测定了糖的元素组成)。

法拉第

法拉第是19世纪最伟大的实验科学家之一,英国物理学家、化学家,也是着名的自学成才的科学家。法拉第主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究,并在这些领域取得了一系列重大发现。1820年奥斯特发现电流的磁效应之后,法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想,并开始了艰苦的探索。1821年9月他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动,第一次实现了电磁运动向机械运动的转换,从而建立了电动机的实验室模型。接着经过无数次实验的失败,终于在1831年发现了电磁感应定律。这一划时代的伟大发现,使人类掌握了电磁运动相互转变以及机械能和电能相互转变的方法,成为现代发电机、电动机、变压器技术的基础。

盖斯

俄国化学家盖斯早年从事分析化学的研究,曾对巴库附近的矿物和天然气进行分析,做出了一定成绩,以后还发现蔗糖可氧化成糖二酸。1830年专门从事化学热效应测定方法的改进,曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计,从而较准确地测定了化学反应中的热量。1836年经过许多次实验,他总结出一条规律:在任何化学反应过程中的热量,不论该反应是一步完成的还是分步进行的,其总热量变化是相同的,1860年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。盖斯定律是断定能量守恒的先驱,也是化学热力学的基础。当一个不能直接发生的反应要求反应热时,便可以用分步法测定反应热并加和起来而间接求得。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。盖斯的主要着作有《纯化学基础》等,该书是俄国当时广泛使用的教科书,曾出过七版,对欧洲化学界也有一定影响。

霍夫曼

霍夫曼是德国化学家。1818年4月8日生于吉森,1892年5月2日卒于柏林。霍夫曼最先将实验教学介绍到英国,并培养了珀金和弗兰克兰等着名化学家。回国后又把实验教学带到柏林。霍夫曼的研究范围非常广泛。最初研究煤焦油化学,在英国期间解决了英国工业革命中面临的煤焦油副产品处理问题,开创了煤焦油染料工业。珀金在他的指导下于1856年合成了第一个人造染料苯胺紫,他本人合成了品红,从品红开始,合成一系列紫色染料,称霍夫曼紫。回国后发展了以煤焦油为原料的德国染料工业。

他在有机化学方面的贡献还有:研究苯胺的组成;由氨和卤代烷制得胺类;发现异氰酸苯酯、二苯肼、二苯胺、异腈、甲醛;制定测定分子量用的蒸气密度法,改进有机分析和操作法;发现四级铵碱加热至100℃以上分解成烯烃、三级胺和水的反应,称霍夫曼反应。霍夫曼在化学理论方面,于1849年最先提出“氨型”的概念,成为后来“类型说”的基础。他提出胺类是由氨衍生而来的,其中氢原子为烃基取代而成,伯、仲、叔胺由此命名。他发现了季铵盐,指出氢氧化四乙铵为强碱性。霍夫曼发表论文300多篇,着有《有机分析手册》和《现代化学导论》等书。

凯库勒

凯库勒在吉森大学获博士学位,曾受教于着名化学家李比希等人。先后在海德堡大学、根特大学(比利时)、波恩大学任教。早年,他在前人工作的基础上发展了类型论,认为分子的性质主要由类型决定,并试图建立一个有机物的整体的类型学说。1857~1858年,他提出了有机物分子中碳原子为四价,而且可以互相结合成碳链的思想,为现代结构理论奠定了基础。他的另一重大贡献是在1865年发表《论芳香族化合物的结构》论文,第一次提出了苯的环状结构理论。这一理论极大地促进了芳香族化学的发展和有机化学工业的进步。充分体现了基础理论研究对于技术和经济进步的巨大推动作用。凯库勒一生着述甚丰。1929年,安许茨主编,在柏林出版了两卷凯库勒资料汇编,包括他的生平、工作以及论文等。1895年被德国皇帝威廉二世赐予贵族封号。

诺贝尔