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文件名称:化学史-第5章 近代化学的确立.ppt
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更新时间:2025-06-12
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文档摘要

三、原子-分子论的建立1801年,道尔顿指出:在同样的压力下,所有弹性流体在受热时膨胀的程度都是相等的。他还观察到,在非反应气体的混合物中,施加的总压力等于各个气体的分压之和。这个结论被称为道尔顿定律(也称为道尔顿分压定律)。1808年,法国化学家盖-吕萨克(J.L.Gay-Lussac,1776—1850)研究气体的热膨胀得出结论:对于一定质量和一定体积的理想气体,施加在其容器两侧的压力与它的绝对温度成正比。这个结论被称为盖-吕萨克定律。1834年,法国物理学家埃米尔·克拉佩隆(émileClapeyron,1799—1864)首次将波义耳定律、查尔斯定律、阿伏伽德罗定律和盖-吕萨克定律结合起来,得到了理想气体定律,也称为一般气体方程,即pV=nRT。盖-吕萨克1778年12月6日生于法国利摩日地区的圣·雷奥纳尔镇。他父亲是当地的一名检察官,家境比较富裕。24岁,发现了气体热膨胀定律;27岁,盖·吕萨克研究空气的成分。在一次实验中他证实:水可以用氧气和氢气按体积1∶2的比例制取;30岁,盖·吕萨克发表了著名的盖-吕萨克定律(气体简比定律);35岁,为碘命名(iode);37岁,发现氰,并弄清它作为一个有机基团的性质;49岁,提出建造硫酸废气吸收塔,直至1842年才被应用,称为盖·吕萨克塔。JosephLouisGay-Lussac(1778-1850)1808年,盖-吕萨克提出气体反应定律:“参加同一反应的各种气体,在同温同压下,其体积成简单的整数比”。氢气电火花水氢气氨氧气一氧化碳二氧化碳122氮气312氧气200100盖-吕萨克联想到道尔顿提出的物质组成的“最简单规则”,经过逻辑推理提出:①不同气体在同样的体积中所含的原子数有简单的整数比;②相同体积的不同气体其质量比与原子量之比也应有简单的比例关系。盖-吕萨克进一步提出一个假说:在同温同压下,相同体积的不同气体含有相同数目的原子。盖-吕萨克认为:如果这一假说正确的话,那么不同气体的比重或密度之比,就应等于它们的原子量之比。人们可以据此来测定各种气体物质的原子量和确定化合物中各种原子的数目。他认为这一假说是对道尔顿原子论的支持和发展。道尔顿反对盖-吕萨克假说:认为不同物质原子的大小不同,相同体积内不同物质自然就不可能含有相同数目的原子。比如一体积的氧气和两体积的氢气化合成两体积的水蒸气,这样就相当于将一个氧原子分配到两个“水原子”中,这势必将一个氧原子分成两半,这与原子不可分割的观点是对立的。1811年,意大利物理学家阿伏加德罗(AmedeoAvogadro,1776-1856)发表了一篇论文《论测定物体基本分子的相对重量和这些化合物中基本分子数目比例的方法》,提出组成物质最小微粒的分子论。他把分子划分为“复杂分子”或“综合分子”(即化合物分子)、“组成分子”(即单质气体分子)和“基本分子”(即原子)。阿伏伽德罗根据盖-吕萨克气体反应定律提出这样的观点:“气体物质体积与组成这些气体的组成分子或复杂分子数目之间存在着简单的比例关系。”阿伏伽德罗的分子假说AmedeoAvogadro(1776-1856)阿伏伽德罗提出第一个假说:“相同体积的任何气体中含有相同数目的综合分子。”阿伏伽德罗还提出第二个假说:“任何简单气体的组成分子不是由单个基本分子组成,而是由一定数目的基本分子依靠吸引力结合而成的。当一个物质分子与另一个物质分子形成复杂分子时,一个物质的组成分子则分裂成1/2、1/4等数目的基本分子,与另一个物质的组成分子分裂成的1/2、1/4等数目的基本分子相结合,形成2倍、4倍等倍数的综合分子。”一方面是这个假说还缺少充分的实验证据来加以证实;另一方面是化学界权威的影响,主要是因为道尔顿和贝采里乌斯的反对。道尔顿认为同类原子相互排斥,不能结合成分子,因此不承认物质有分子这个层次。在当时的化学界,贝采里乌斯的电化二元论占据着统治地位,而阿伏伽德罗的分子假说与电化二元论有冲突之处。阿伏伽德罗的分子假说长期得不到公认的原因1806年,戴维在《电力的一些化学作用》解释了有关电解的观点。他认为不同种类的粒子相互作用或接触而产生电荷,异形电荷相互吸引而结合。瑞典化学家贝采里乌斯(JonsJakobBerzelius,1779,8,20-1848,8,7)发展了戴维的观点,提出电