登陆注册
46368000000016

第16章 不断拓宽的化学领域(3)

反对者们则多方进行攻击。一个典型的代表是莱比锡著名化学家柯尔贝,他说:

“范霍夫博士不对精确的化学作认真的研究,而是幻想着乘上希腊神话的神马,用他的《立体化学》宣布自己达到了科学的顶峰,看到了原子在空间如何组成立体结构的,人们要问这神马从哪里来的?这大概是范霍夫从他工作的兽医学院借来的。”

这位著名教授的尖刻攻击,不仅没有扼制住立体化学理论的发展,反而帮助了范霍夫宣传了他的学说,使更多的人了解了立体化学,也使范霍夫“一朝醒来,名声大噪”。

1878年,范霍夫发表了著名专著《有机化学概念》,这部书是有机化学奠基性的著作之一。

范霍夫不仅是有机化学的奠基人,还是物理化学的奠基人。

范霍夫在学术上的贡献极多,一生发表有重要学术价值的论文200多篇,出版专著9部。

1901年,范霍夫荣获了诺贝尔化学奖,他是历史上获得诺贝尔化学奖的第一位专家。

至此,有机化学的立体化学理论才基本完成。

诺贝尔

有机化学是在资本主义大工业生产中,应社会的需要才产生和逐步发展起来的。

日益丰富的有机化学知识为合成有机化合物创造了条件。

在人工合成有机化合物中,染料首先异军突起,并迅速走向市场,创造了极大的社会效益。

过去人们使用的染料都是从有机植物中提取的。但在1856年英国皇家化学学院霍夫曼的学生柏琴却在实验中偶然发现,利用无机物也可以人工合成染料,便改变了这种局面。

从此,人们有目的地先分析天然染料的结构,然后用无机物做原料,相继合成了多种染料。

德国是个有机化学研究异常活跃的国家,染料的合成研究以野火燎原之势在德国迅速发展起来,并很快把入工染料推入了市场,合成染料给德国的化学工业增添了异彩。

在1886年到1900年期间,德国6家最大的化学公司共取得了948项染料专利,而英国只取得86项,德国人几乎垄断了全世界人造染料的生产。

德国人发了大财!

人工染料的合成缓解了大工业生产中的纺织业对染料的需要。而且由于成本低,价格相对便宜,很受欢迎。

可以说,人工合成染料的发现,真正达到了丰富人民生活,造福于人民的目的。

但是事物的发展往往是出人意料的。“有利必有弊”这是中国的一句古话。当诺贝尔研制出近代炸药时,他可能没有想到,仅仅在他去世后的半个世纪,就有数以千万计的人倒在他所研制的炸药的硝烟中……1833年10月21日,一个瘦弱的婴儿在瑞典首都斯德哥尔摩诞生,听他的啼哭,看他的身体,使人难以相信,他就是后来的震撼了整个世界的炸药大王艾尔福雷德·诺贝尔。

诺贝尔的父亲伊墨纽·诺贝尔,是一个普通的机械师,很早就在工厂做工,虽然他没有受过高等教育,可是他喜欢化学实验,特别钟爱于制造炸药,对建筑学也很有见解,是个热心于科学的人。

诺贝尔从小体弱多病,但意志顽强,从不甘心落后,父亲对他非常赏识,也很关心诺贝尔的兴趣爱好。

一天,年幼的诺贝尔看见他的父亲又在制造炸药,便问道:

“爸爸,炸药伤人,是可怕的东西,你为什么要制造它呢?”

“因为它还可以用来开矿,筑路,许多地方都需要它呀!”父亲说。

“那我长大了也要做炸药。”诺贝尔似懂非懂地点了点头说。

“我倒希望你成为一名出色的机械师。”父亲抚摸着他的头说。

1841年,诺贝尔8岁,进了当地的一所正规小学学习,但他只读了一年就被迫退学了。

1842年春,他的母亲带着他们兄弟几个离开了家乡来到了圣彼得堡,与父亲一起生活。

由于此地没有瑞典学校,诺贝尔兄弟只能由家庭教师教授学业。

这时他的父亲因创制了一种水雷,受到了一个俄国将军的重视,后来又从事机械发明,境遇已经有了很大的改变。

在父亲的鼓励下,年岁稍大的诺贝尔就离开家庭,去各地旅行,访求名师。18岁时,他对科学、文学和哲学已经有了一定的修养。

对年轻的诺贝尔来说,学习上的最大障碍,就是语言的障碍。为了学好外语,他常常选一些外国名著译成瑞典文,再转译成外文,然后将译稿与原著对照,来检查自己的掌握情况。依此方法,他先后学会了俄文、英文、法文和德文。

1852年,他回到家里,在父亲的工厂里工作,渐渐在技术上显示出他的非凡才能。父亲有了这个得力的助手,事业如日中天,日渐兴旺。

然而,好景不长,由于俄皇易人,俄国政府废弃前约,使父子俩的事业跌入深谷,1859年,父子俩不得不返回瑞典再谋生计。

当时,许多国家迫切要求发展采矿业,加快采掘速度,炸药不能适应这种需要,成了一个急待解决的大问题。

年近60的父亲,回国后重整旗鼓,和三个儿子一起研究制造炸药。

1862年,父亲突然中风,从此再未能康复。

按照父亲的想法是要用硝化甘油制造出更好的炸药。

硝化甘油是意大利人苏雷罗在1847年用硝酸和硫酸处理甘油得到的一种有机化合物,是一种比其他火药威力大得多的猛烈炸药。

但是,这种炸药特别敏感,容易爆炸,制造、存放和运输都很危险,人们不知道该怎么使用它。

他的父亲在实验中和前人一样失败了,而且不能再实验了。诺贝尔继续了父亲的实验和研究,从此,他就在死神的威胁下为人类向大自然索取动力。

1862年的夏初,诺贝尔做了一次十分重要的实验:

在一个小玻璃管内盛硝化甘油,塞紧管口;然后,把这个玻璃管放入一个稍大一点的金属管内,里面装满黑色火药,插入一只导火管后,再把金属管塞紧。

装好以后,诺贝尔兄弟俩人一起来到水沟旁,点燃导火管后,把金属管扔入水沟。

结果,发生了剧烈的爆炸,水花四溅,地面震动,显然比同等数量的黑色火药的爆炸要猛烈得多。

这次成功的实际意义不在于实用,而在于诺贝尔第一次发现了引爆硝化甘油的原理——黑色火药的爆炸,可以引发分隔开的硝化甘油完全爆炸。

1863年,诺贝尔和他的弟弟一起,在斯德哥尔摩海伦坡建立了一所实验室,从事硝化甘油的制造和研究。在实验中他努力寻求硝化甘油爆炸的引爆物。

经过无数次的试验,这年的年底,诺贝尔终于发明了使硝化甘油爆炸的有效方法。

起初,诺贝尔用黑色火药作引爆物;后来,他发明了雷管来引爆硝化甘油。

1864年,他取得了这项发明的专利权。

但是,在当时大批量生产硝化甘油,仍然充满了风险;而且在运输和贮存时,经常发生事故。诺贝尔是个永不满足而又具有丰富想象力的人,他继而发明了固体炸药,后又以胶质炸药取代了它。

诺贝尔发明炸药经不断地创新与改进,在西欧各国的爆破工程中被广泛采用,盛行起来。

炸药的广泛使用,给采矿和筑路带来了效益,也给诺贝尔带来了巨大的财富,但他关注的并不是钱。在诺贝尔著名的遗嘱中,他把财产中的大部分留作基金,以基金的利息作为奖金,每年颁发一次,给予在物理、化学、生理和医学、文学、和平事业方面有贡献的人。

这就是自1901年起颁发的举世闻名的诺贝尔奖金。

物理化学的产生

19世纪,西欧及北欧各国仍处于工业革命时期,各工业部门以更高的速度向前发展;地质部门为提供更多的矿物原料,进行大规模勘探和广泛的地质科学研究;在化学理论的领域正展开一场辩论……于是分析化学便肩负起了两个重要方面的任务,一方面为生产的需要,为地质科学的发展,提供更多更可靠的分析方法;另一方面,要为各种新科学理论的建立、巩固、完善继续作出贡献。

因此,19世纪以来,分析化学得到了迅速的发展,化学家们几乎分析了他们能找到的一切化学物质。通过分析,进一步研究它们的组成和性质。

早期的分析,主要是组成分析。这一时期对组成的化学分析的特色,主要是定量化,从一般的定量发展到微量化,并形成分析的系统方法。

19世纪早期,系统定性分析日渐成熟。德国化学家罗塞,比较明确地提出了系统定性分析方法,这种方法经过深入研究后,越来越完善,被用于地质普查、冶金、考古、医药、食品等方面成分分析工作。

定性分析,逐步向定量分析转化,逐步形成重量分析和容量分析方法。

当时的定量的分析是把析出的沉淀烘干灼烧,仔细称量获得的定量,分析结果是很准确的。这种方法称为“干法分析。”

在“干法分析”发展的同时,“湿法分析”也发展起来了。

“湿法分析”早期是滴定分析。以滴定法为主的容量分析,在19世纪30年代以后,达到了极盛时期。容量分析中的关键要素是指示剂,在1893年,灵敏的指示剂已有14种之多。

在无机化学、分析化学、有机化学发展的同时,物理学和化学的边缘学科——物理化学也发展起来了。

物理化学的形成是19世纪下半叶的事情。这个时期的资本主义生产造成了比过去世世代代总共造成的还要大的生产力,又以异乎寻常的精力致力于自然科学,创造了无可比拟地超过以往各个时代的高度发达的技术。自然科学的各个学科,包括物理化学,正是在这个时期得到了迅速的发展。

“物理化学”这个术语,是18世纪中叶首先为罗蒙诺索夫所使用的。但这一学科真正成功地发展起来,有赖于荷兰的范霍夫、德国的奥斯特瓦尔德,他们两人在1887年合办了《物理化学杂志》,此后物理化学的概念被化学界所接受。

物理化学这一学科的理论体系和各不同分支的建立,与各国化学家坚持不懈的研究和实验分不开,更与范霍夫、奥斯特瓦尔德、阿累尼乌斯三位伟大化学家的名字分不开。

他们三人后来都获得了诺贝尔化学奖金,被一些科学史家称为“物理化学三剑客”。

化学热力学是以热力学定律为基础的,还包括质量作用定律和化学平衡。

质量作用定律的主要内容包括:

①化学反应中质量的作用,也就是反应“力”的作用,这一作用与反应物的质量乘积成正比;②如果相同质量的不同体积的物质起作用,这时质量的作用与体积成反比。

这一定律,经范霍夫等人的研究,达到定量化,其现代形式可以表示如下:

A+B=C+D

正反应速度v正=k1(A)·(B)

负反应速度v负=k2(C)·(D)

在反应速度的研究基础上,又提出了化学平衡的概念。

法国科学家勒夏特列创立了比较完整的化学平衡学说,提出了著名的勒夏特列平衡原理,这一原理描述了化学体系中的各种因素对化学平衡状态的影响。

美国化学家吉布斯又把化学平衡的研究由单相平衡推进到复相平衡,提出著名的“吉布斯相律”。

吉布斯的工作,使质量作用定律、勒夏特列原理等经验定律纳入了和谐的理论体系之中。

同类推荐
  • 探索未知-古希腊数学

    探索未知-古希腊数学

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 青少年身边的环保丛书:人类、自然与城市

    青少年身边的环保丛书:人类、自然与城市

    《人类自然与城市》由谢芾主编:可持续发展的概念最先是1972年在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会上正式讨论的。1987年,世界环境与发展委员会出版《我们共同的未来》报告,将可持续发展定义为:“既能满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。”作者是挪威首位女性首相布伦特兰,她对可持续发展的定义被广泛接受并引用。可持续发展是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业!
  • 时尚生活指南——科技万事通

    时尚生活指南——科技万事通

    随着社会发展的与日俱新,生活的节奏也不停的加速前进。由于人们的生活水平逐渐提高,使人们在物质和精神上都有了很大的变化,在穿梭的人群中,每个人都在为自己的生活奔波着,我们抬头不难看见林林总总的商业,琳琅满目的街道,社会的主流一直是围绕着人的消费来进行的,而时尚的生活,其实是一种消费方式,或者说是一种对待价值观的态度。积极,乐观,时尚,这些都是生活的元素,想要让自已变开心,就需要懂得如何能汲取古典和渲染新潮的生活方式。
  • 太空飞行轨道

    太空飞行轨道

    在21世纪,伴随着宇宙太空探索热的飞快来到,一个个云遮雾绕的宇宙未解之谜被揭去神秘面纱,使我们越来越清楚看清了宇宙这个魔幻大迷宫,向我们展现了走向太空熠熠闪烁的道路。宇宙太空将是我们人类的最后一块“大陆”,走向太空,开垦宇宙,是我们未来科学发展的主要方向,也是我们未来涉足远行的主要道路。因此,感知宇宙,了解太空,必定为我们未来的人生沐浴上日月辉映的光芒,也是我们走向太空的第一步。
  • 低碳生活:为了我们的地球家园

    低碳生活:为了我们的地球家园

    旨在引导新时代的青少年一起行动起来,为了我们共同的家园,用自己的实际行动把生活耗用能量降到最低,从而减少二氧化碳的排放,实现绿色低碳生活。低碳生活是一种态度,也是一种责任,更是一种爱,让我们的爱更宽广,更包容,更细致吧!
热门推荐
  • 诸天度仙传

    诸天度仙传

    诸天通行,中二病复发,我要成为诸天最强的王者。我,明世隐,天下第一。通行世界:修仙界,一人之下,王牌御史,尸兄,狐妖小红娘,宝莲灯前传……
  • 春与秋的花狱

    春与秋的花狱

    一轮明月遥遥倚在天边,斑斑驳驳的月光一点点流落在凡尘。凡尘中似有仙乐,兀似杂乱的虫鸣鸟啼,却又仿若空灵如仙,悦耳怡情。
  • 口袋妖怪之晨曦终点

    口袋妖怪之晨曦终点

    这是真实的口袋世界纯净但不和平我们携手晨曦的镜头才是终点
  • 从剑三开始拯救大唐

    从剑三开始拯救大唐

    穿越剑三世界成为颖王李璬,发誓中兴大唐,布武天下!
  • 三只眼的幻像

    三只眼的幻像

    曳子绮出生时右眼就能看到不一般的东西。她为此很苦恼,却又无可奈何。直到学校发生了一件怪事,所有的谜底都慢慢揭开......
  • 重西魂

    重西魂

    吾命吾握,何为他人,吾问..........何为命。重,是重新开始,万物如初。又是重重叠叠,层层覆盖。
  • 公务员职业道德:基础知识(三)

    公务员职业道德:基础知识(三)

    本书内容包括:道德、职业道德的含义和作用,公务员职业道德的内涵和作用,公务员的责任、义务和纪律,公务员的世界观、权力观、事业观,中国古代如何加强“官德”修养,社会主义核心价值体系主要内容,党中央国务院关于公务员作风建设和反腐倡廉建设有关要求,国外公务员职业道德的主要内容、特点和加强公务员职业道德建设的做法,加强公务员职业道德建设的重要意义,加强公务员职业道德建设的原则和实现途径等。
  • 吾名邹散

    吾名邹散

    故事简介:所有生物都在命运的掌控下,邹散不相信命运,他相信自己,于是他要找出掌控命运的办法!
  • 罪无名

    罪无名

    隐藏在身边的黑暗和罪恶,扑朔迷离的案件,紧张刺激的情节
  • 转世丫鬟

    转世丫鬟

    曾经我纯真的爱情在金钱与前途之间黯然失色!重生成为小小丫鬟本想安然度日,却因霸道的你让我重尝爱情苦涩滋味!这次,可否白首不相离呢……