认识化学：原子—分子说、元素周期律

　　１６ 世纪时, 尽管化学已经从炼金术中解放出來, 变成了与冶金和制药工艺密切相关的东西, 但它仍然没有成为一门独立的学科．英国人波义耳（１６２７～１６９１）的工作为化学确立了独立的目标: 从炼金术、制药和冶金工艺中寻找一般的原理, 使化学开始成为一门近代意义上的科学．他的成就汇集在１６６１ 年出版的一本化学名著《怀疑派化学家》之中．在這本书中, 波义耳提出了元素的概念．

　　燃烧的本质

　　普鲁士国王的御医施塔尔用燃素說來解释燃烧现象: 任何可燃物中都含有燃素, 植物中的燃素是从空气中吸收來的, 动物中的燃素是从植物中吸收來的, 空气助燃是带走可燃物中燃素的结果, 甚至金属与酸的作用和金属的置换反应也可以看成物质间的交换燃素的结果．在几十年时间里, 它甚至比波义耳、胡克等解释燃烧的学说更为流行．但燃素說有一个致命的弱点: 有机物燃烧后灰渣变轻了, 无机物金属在燃烧后灰渣却变重了．当氧气及其性质被发现之后, 一切就真相大白了．

　　１７７７ 年, 拉瓦锡给科学院提交了《燃烧概论》的文章, 他称這部分空气为氧气（成酸元素）, 从而把燃素从燃烧中驱逐了出去, 用真实的原因解释了燃烧的本质．１６ 年后, 這位化学家却因替政府承包收税而在法国大革命中被处死．但這都是莫须有的罪名．

　　原子—分子說

　　道尔顿（１７６６～１８４４）是个英国乡村的小学教师．１８０３ 年, 提出了原子论, 认为物质由原子组成, 并且根据一些化学实验计算出了一张最早的原子量表（以氢原子量为１, 求得其他原子的重量）．原子论的中心思想是: 元素（波义耳的概念）由不可再分的原子组成, 原子在化合和分解中保持原性质不变．

　　道尔顿的理论是在拉瓦锡用实验方法发现和正确阐明了燃烧现象后提出來的．近代化学进步的阶梯是: 医药化学和冶金化学、元素說、燃烧理论、原子理论, 直到元素周期表的发现．

　　道尔顿提出原子论后, 法国人盖吕萨克提出了一个假說: 在同温同压条件下, 相同体积的不同气体含有同样多的原子数．当时盖吕萨克还没有分子的概念, 他把化合物称为复杂原子．

　　１８１１ 年, 阿伏伽德罗正确地指出；原子是参与化学反应的最小质点, 分子则是在游离状态下单质或化合物能独立存在的基本单位, 单质分子是由相同的原子组成, 化合物分子是由不同原子组成, 当压力一定时, 一切气体在相伺体积中含有相同数目的分子．

　　元素周期律

　　１８ 世纪后半叶, 由於欧洲工业和技术的发展, 人們陆续发现了一系列新元素．１９ 世纪以來, 這种发现的节奏越來越快, 到１８６９ 年, 化学家們已认识了６３ 种元素．

　　对元素的系统分类是俄国人门捷列夫（１８３４～１９０７）首先作出來的．

　　门捷列夫诞生在西伯利亚博尔斯克, 父亲是中学校长, 在彼得堡师范学院毕业后, 通过考取硕士研究生进入了彼得堡大学, 并在那里很快地成了副教授．１８６９ 年, 他通过长期的教学和研究, 排出了第一张元素周期表, 两年后又完善和修改了這张周期表, 并以《化学元素的周期性依赖关系》为题发表了第二张元素周期表．他明确地指出: 元素及其化合物的性质与元素的原子量有周期性的依赖关系, 门捷列夫大胆地纠正了一些元素的原子量, 把它們放在表中更合适的位置上（但他也弄错了几个）, 并且在表中留下了空格, 预言了６ 个未知元素和它們的性质．不久這些元素就被一一发现了．於是, 门捷列夫的周期表便成了化学的＂圣经＂．