1814年,贝采里乌斯发表了他自己的41种元素的原子量表;1818年, 他在《化学教科书》第3卷里充分地论述了关于化合量的学说;1819年,他 以单行本形式发表了他的教科书中的这一部分,书名为《试论关于化合量和 电的化学作用的学说》。这本不厚的书发行后,立刻引起了化学界的巨大反 响。在这本书中,贝采里乌斯总结了自己多年来所从事的所有实验研究并论 述了自己的理论原理。可以这样认为,贝采里乌斯的这项研究成果是他那个 时期的化学家们最杰出的研究之一,为道尔顿的原子论打下了极为牢固的实 验基础。 在这项研究中,贝采里乌斯把原子论与电化学理论紧密地结合了起来。 他测定了45种元素的原子量,分析并测定了2000种化合物的百分比组成。 他所测得的氧化物、盐、酸和碱的百分比组成与现代数据十分接近。但由于 某些化学式的不正确,使得不少元素,特别是金属元素的原子量不够准确。 以后,贝采里乌斯测定原子量的工作是从两方面着手进行的。一方面, 随着定量分析的改进,从而使化合物的百分比组成更加精确,并在此基础上 得出化合物的原子量;另一方面,由于化合物化学式的改变,贝采里乌斯也 随之对原子量本身进行不断的修改。 1826年,贝采里乌斯大大地改进了自己的原子量系统。如果说在此之前 他只是应用化学计算定律,以元素与化合物在化学和物理学中的类比原则作 为为自己测定原子量的依据;那么,现在他开始考虑用杜隆的比热定律和密 克尔力特的同晶现象定律了。新知识理论的应用,使得他对原子量数据的改 进取得了巨大的进步,大多数金属元素的原子量很接近于近代数据。许多金 属的相应氧化物也都获得了正确的化学式。到他逝世之前已知的56种元素 中,只有硼、铍、硅、钒、锆、铀、铈、钇和钍的原子量不够准确,其它的 都已经是相当精确了。这些精确数据的取得,主要归功于贝采里乌斯。 那么,贝采里乌斯是用什么办法测出原子量的呢?下面,我们就举硫的 例子来说明。 要测定硫的原子量,就需要先确定硫酸的化学式。为此,贝采里乌斯分 析了硫酸铅,表明了“硫酸”里含的氧比氧化铅里的氧多两倍。因而贝采里 乌斯认为它的化学式里应包含有三个氧原子。但是,到底应该有几个硫原子 与这三个氧原子化合呢?他研究了一系列硫的氧化物,比如二氧化硫(SO)、 2 三氧化硫(SO),最终得到这个问题的答案。 3 比如在二氧化硫中有2个硫原子,那么,它的化学式就应该写成SO、 SO。可是采用双原子并没有必要,因为用SO和SO的化学式,得出的是更 23 2 3 简单得多的比。 硫和氧的反应,是适用于下面这个化学式的,即: S+O=SO 2 2 硫的原子量就是按照这样先得出的“硫酸”的化学式然后测定的。 贝采里乌斯在证明了各种化学计算定律的合理性并测出了某些化学元素 的原子量以后,就给自己提出了这样的任务:弄清由一定整数的简单原子形成复杂原子的原因。他在自己的科学日记中写道:“即使在相当程度上证明 了物质是由不可分割的原子组成的,那也根本不能由此得出结论,说一定会 发生那些常出现的化学比现象,特别是在无机界见到的那些现象。对此还必 须知道那些调节着原子结合的方法并决定着它们的界限的定律,因为如果一 种元素的不定数原子可以跟另一种元素的不定数原子化合,那就会存在由这 些元素组成的无穷数的化合物,则这些化合物量的组成中的差别就会由于其 微不足道而无法被发现,甚至借助最精确的实验也不能发现。显然,化合量 正是取决于这些定律。”正是在以上的这段话里,包含着一整套的纲领,它 的实现导致了化学家们最终创立了当量学说。
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