貝采里烏斯

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
瑞典化學(xué)家、伯爵,現(xiàn)代化學(xué)命名體系的建立者、硅、硒、釷和鈰元素的發(fā)現(xiàn)者,與道爾頓和拉瓦錫并稱為現(xiàn)代化學(xué)之父。

1779年8月20日出生在瑞典南部的一個名為威菲松達(dá)的小鄉(xiāng)村里。他在發(fā)展化學(xué)中作出了重要貢獻(xiàn),他接受并發(fā)展了道爾頓原子論,他以氧作標(biāo)準(zhǔn)測定了40多種元素的原子量,他第一次采用現(xiàn)代元素符號并公布了當(dāng)時已知元素的原子量表,他發(fā)現(xiàn)和首次制取了硅、銑、硒等好兒種元素,他首先使用“有機(jī)化學(xué)”概念;他是“電化二元論”的提出者。他發(fā)現(xiàn)了“同分異構(gòu)”現(xiàn)象并首先提出了“催化”概念。他的卓著成果,使他成為19世紀(jì)的一位赫赫有名的化學(xué)權(quán)威。

貝采里烏斯出身貧寒,自幼在逆境中生活與成長。其父是一位小學(xué)校長,在他出世不久,父親就故去了。孤兒寡母生活艱難,母親帶著他改嫁了。后來,母親與繼父又生了一個小弟弟,取名斯文,時隔不久,一生坎坷的母親又與世長辭。母親死后,繼父對這兩個年幼的兒子毫不關(guān)心。因此,這一對異父同母的小兄弟實(shí)際上成了流浪兒。俗話說:寒門生貴子。貝采里烏斯從小就聰明過人,他沒有上學(xué)的優(yōu)越條件,卻能堅持刻苦自學(xué)。成年以后,他和弟弟一起來到了烏普薩拉,他們一邊干活謀生,一一邊堅持自學(xué)。他曾到醫(yī)院里去給醫(yī)生當(dāng)助手,還給人補(bǔ)過課。節(jié)衣縮食、勤儉生活使他積蓄下了點(diǎn)錢。利用這點(diǎn)錢他進(jìn)入烏普薩拉大學(xué)讀書。在大學(xué)里他學(xué)的是醫(yī)學(xué)專業(yè),但在學(xué)習(xí)中對化學(xué)產(chǎn)生了特別的興趣。他有意地結(jié)識了該大學(xué)的著名化學(xué)家約翰·阿夫采利烏斯教授。貝采里烏斯強(qiáng)烈的求知欲和刻苦奮進(jìn)的精神,深深地感動了這位名教授。他破例允許這名寒門弟子在實(shí)驗室里自由地做各種化學(xué)實(shí)驗。貝采里烏斯充分地利用老師提供的這一優(yōu)越條件,不僅做了電流對動物的作用的奇妙實(shí)驗,還重點(diǎn)地分析了礦泉水。他的工作受到教授的細(xì)心指導(dǎo)和熱情幫助。在此幾年前,他在醫(yī)院里擔(dān)任醫(yī)生助手時,曾對礦泉水做過一些研究。如今,在教授的指點(diǎn)下,貝采里烏斯首先想把過去的那些分析結(jié)果重新通過實(shí)驗檢驗一次,并盡量地加以完善。再從理論上加以概括,提出自己的見解,寫成論文,用以攻取博士學(xué)位于1302年,他如愿以償,以他對礦泉水的出色研究榮獲了醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。時隔不久,他到首都斯德哥爾摩當(dāng)了外科醫(yī)學(xué)學(xué)校的一名普通助教,但這是一個沒有工資報酬的職務(wù)。固為按照當(dāng)時瑞典流行的制度,助教需要工作上幾年以后,校方認(rèn)為能夠一心一意地工作時,方能得到一個有報酬的空缺職務(wù)。為了維持生活和繼續(xù)從事科學(xué)研究,貝采里烏斯被介紹到一個大礦場主希津格爾家。他住在這里,同具有旺盛求知欲的希津格爾先生一起從事研究工作。他們對礦物進(jìn)行化學(xué)分析,還研究一些感興趣的化學(xué)理論問題。在希津格爾先生住宅的底層,設(shè)有專用的實(shí)驗室,它的規(guī)模不大,但設(shè)備俱全,應(yīng)有盡有。這期間,貝采里烏斯在研究中首次發(fā)現(xiàn)了金屬鈰。直到1806年5月,他被任命為化學(xué)講師,生活費(fèi)用才算有了保障,在27歲的時候給束了那段漂泊不定的生活。減輕了生活壓力和精神負(fù)擔(dān),貝采里烏斯精力更加充沛。每天除了在實(shí)驗室緊張地工作外,他還抽空編寫了《生理化學(xué)》教科書。

為了研究和著書立說,貝采里烏斯查閱了大量的化學(xué)資料。在查看文獻(xiàn)時,他閱讀了英國化學(xué)家道爾頓的一些論文,其內(nèi)容主要是關(guān)于原子論和為確定原子量而做的一些初步實(shí)驗等。他擁護(hù)原子淪,認(rèn)為道爾頓的思想有著巨大的發(fā)展前途。他成了道爾頓的忠實(shí)信徒,但又覺得包括道爾頓在內(nèi)的許多人,在文章中所引用的材料是不充分的。他認(rèn)為應(yīng)該進(jìn)行更深入的測定工作,以求得各種元素原子量的真實(shí)值。

1807年,貝采里烏斯被任命為斯德哥爾摩大學(xué)教授。一年后又當(dāng)選為瑞典科學(xué)院院士。1810年,他還擔(dān)任了卡羅林外科醫(yī)學(xué)院的化學(xué)與制藥學(xué)教研室主任。從此,他連續(xù)進(jìn)行了20年的原子量研究工作。在1810~1830年間,貝采里烏首先把許多科學(xué)家的研究成果做了比較,確認(rèn)水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成的,測得氧的原子量是16。隨后他又以氧作標(biāo)準(zhǔn)來測定其它元素的原子量,從而使原子量的測定工作大大地簡化了。他對當(dāng)時已知40多種元素的2千多種單質(zhì)或化合物進(jìn)行了分析克服重重困難,終于取得了驚人的成果。1814年,他發(fā)表了第一個原子量表。1818年:貝采里烏斯所分析的數(shù)據(jù)更加豐富,更加精確,

第二個原子量表內(nèi)已列入47種元素。只是由于計算原則未變,使 某些元素的原子量較實(shí)際值高了一倍到幾倍。1826年,他發(fā)表的第三個原子量表、已全部完成了元素原子量的測定工作。除個別元素(如銀、鉀和鈉)的原子量以外,幾乎與現(xiàn)代值一樣。到1830時,貝采里烏斯已重新列出一張原子量表,表上的原子量與現(xiàn)在所用的就完全相同了。

貝采里烏斯在化學(xué)領(lǐng)域中影幀大的勛,是他首先倡導(dǎo)以元素符號來代表各種化學(xué)元素。他提出,用化學(xué)元素的拉丁文名表示元素。如果第一個字母相同,就用前兩個字母加以區(qū)別。例如Na與Ne、Ca與Cd、Au與A1……等。這就是一直沿用至今的化學(xué)元素符號系統(tǒng)。他的元素符號系統(tǒng),公開發(fā)表在1813年由湯姆遜主編的《哲學(xué)年鑒》上。一年以后,在同一刊物上,他又撰文論述了化學(xué)式的書寫規(guī)則。他把各種原子的數(shù)目以數(shù)字標(biāo)在元素符號的右上角。例如CO 2 、SO 2 、H 2 0……等等。貝采里烏斯關(guān)于元素符號及化學(xué)式的表示方法,遠(yuǎn)比道爾頓等人以往用小圓圈表示的方法簡便、明確,因此,很快地就被科學(xué)界接受了。

關(guān)于化學(xué)親合力的研究,使貝采里烏斯建立起電化二元論的學(xué)說,貝采里烏斯旱年對電解過程做過仔細(xì)考察,特別是電解槽兩極的電荷相反,電荷之間的吸引和排斥給他留下了深刻印象,促使他決心應(yīng)用電學(xué)的上述觀點(diǎn)來分析化合物組戌和化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理。經(jīng)過更多的實(shí)驗考察后,他于1811年,從電學(xué)的角度出發(fā),提出一個被認(rèn)為更合理的化學(xué)親合力理論,即他的電化二元論。他根據(jù)電學(xué)中的二元性和實(shí)驗證明的鹽能被電流分解為堿和酸的事實(shí),把酸堿的概念與電的極性聯(lián)系起來,認(rèn)為堿是由金屬的氧化物形成,它帶陽電:非金屬的氧化物帶陰電,能形成酸,在這兩種氧化物之間,也有引力在起作用,相互作用的結(jié)果形成鹽。例如氧化鈣帶陽電,二氧化碳帶陰電,二者相互作用時形成碳酸鈣。然后他又將這種極性推廣到元素上面,他設(shè)想,每個原子都帶有正負(fù)兩種電荷,氧是負(fù)電性最強(qiáng)的元素,鉀是正電性最強(qiáng)的元素,其它元素按其負(fù)電性(或正電性)的強(qiáng)弱介于二者之間。元素間之所以能相互作用,是由于它們帶相反電荷相互吸引。例如負(fù)電性最強(qiáng)的元素氧被其它元素所吸引,從而同它們化合。但是,這樣形成的氧化物卻不是中性的,它們也帶電。因為不等量的電荷是無法完全中和的。因此,如前所述,金屬的氧化物帶陽電,非金屬的氧化物帶陰電。按照貝采里烏斯的假定,物質(zhì)粒子總是帶電荷的,即使化合以后仍帶電荷,物質(zhì)相互作用的親合力就是電的吸引力。把電看作是物質(zhì)粒子的本性,這種認(rèn)識比戴維只停留在表象的認(rèn)識深刻得多。貝采里烏斯把物質(zhì)的化學(xué)性和電性都統(tǒng)一在同一的物質(zhì)屬性內(nèi),通過物質(zhì)的電性變化來認(rèn)識物質(zhì)的化學(xué)變化,把這兩種變化有機(jī)地聯(lián)系起來,這是對化學(xué)物質(zhì)、對化學(xué)過程的認(rèn)識的一個重要的思想發(fā)展。

電化二元論基本符合電解的實(shí)際過程,*對使鹽類結(jié)合、酸堿中和作用的親合力概念作了較滿意的解釋。這個理論簡單明了,能說明許多化學(xué)現(xiàn)象,化學(xué)家們極易理解它。所以這一理論很快成為贏得絕大多數(shù)化學(xué)家贊同的流行理論。后來,隨著有機(jī)化學(xué)的發(fā)展,特別是在研究取代反應(yīng)中,電化二元論才逐步地顯露出它本身的缺陷,受到了人們的批評,代之出現(xiàn)了新的學(xué)說。

貝采里烏斯是當(dāng)時最著名的分析化學(xué)家之一。他在測定原子量時,把許多新的分析方法、新試劑和新儀器設(shè)備引進(jìn)分析化學(xué)中來,使定量分析的精確度空前提高。他對各種分析操作進(jìn)行過細(xì)致的研究與改進(jìn)。例如他曾指出,漏斗的錐角60度時過濾速度最快,而且濾紙不能高出漏斗,否則溶劑在濾紙邊緣會很快蒸發(fā),使沉淀難以洗凈。貝采里烏斯對礦物學(xué)做過長期系統(tǒng)的研究。他在對礦物進(jìn)行定量的全分析時,發(fā)現(xiàn)其中大部分是“硅質(zhì)”(硅石)。硅質(zhì)與其他金屬的氧化物緒合成化合物,就是礦物的主要成分。貝采里烏斯把含有這種化合物的礦物,取名為“硅酸鹽”。并對各種硅酸按其組成做了分類,這種分類沿用至今。1814年他發(fā)表了關(guān)于礦物新的純化學(xué)分類法的論文,引起學(xué)術(shù)界極大重視,立即被譯為英文和德文。同時在礦物研究中,他還發(fā)現(xiàn)過一些新元素。例如1803年發(fā)現(xiàn)鈰;

1817年發(fā)現(xiàn)了硒; 1828年發(fā)現(xiàn)釷。另外還發(fā)現(xiàn)了硅、鈁、鉭、鍺等等。

貝采里烏斯還是開創(chuàng)有機(jī)化學(xué)研究領(lǐng)域的杰出化學(xué)家。1814年貝采里烏斯通過精確的實(shí)驗證實(shí),有機(jī)物也遵守定組成定律。這就開始了對有機(jī)物的深入研究。他最早引用了“有機(jī)化學(xué)”概念。但由于當(dāng)時科學(xué)條件限制,有機(jī)化學(xué)研究的對象只能是從天然動植物有機(jī)體中提取的有機(jī)物,即只能從有機(jī)物制造有機(jī)物。這給了人們一種錯覺,似乎有機(jī)物均屬“有生機(jī)之物”或“有生命之物”,并只有在一種非物質(zhì)的“生命力”的作用下才能形成,而不能在實(shí)驗室里用化學(xué)方法合成。顯然,這種“生命力論”及貝采里烏斯的電化二元論,都束縛了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展。但是,當(dāng)1828年維勒人工合成尿素之后,貝采里烏斯受到極大啟發(fā),他想到自己也曾發(fā)現(xiàn)過雷酸銀和氰酸銀,這是兩種組成相同而性質(zhì)不同的物質(zhì),當(dāng)時誤認(rèn)是由于實(shí)驗誤差造成的。在維勒之后,他發(fā)現(xiàn)酒石酸和葡萄酸也有類似情況,于是他認(rèn)為必須提出一個新概念。他說:“我建議把相同組成而不同性質(zhì)的物質(zhì)稱為‘同分異構(gòu)’的物質(zhì)”。同分異構(gòu)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)以及從理論上的闡明,是在物質(zhì)組成和緒構(gòu)理論發(fā)展中邁出的重要一步,它開始了分子結(jié)構(gòu)問題的研究,促進(jìn)了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展。

貝采里烏斯還是一位偉大的化學(xué)教育家。他十分重視化學(xué)人才的培養(yǎng)。他曾編著化學(xué)教科書共三卷,于1816年初版后不久,即被譯成法文和德文。在貝采里烏斯生前,該書在瑞典曾印行過五版。它是一部最完整、最系統(tǒng)和最通俗的化學(xué)教科書。在長達(dá)30多年間,成千上萬的青年化學(xué)家們都讀過該書。貝采里烏斯以其廣博的知識和正確評價實(shí)驗數(shù)據(jù)的洞察力吸引著科學(xué)家們。他總是不斷地改造舊方法,創(chuàng)造新方法,并且毫不隱瞞地把自己的所有成就都寫迸教科書里,給青年學(xué)者們鋪成了前進(jìn)的坦途。維勒等一大批化學(xué)家都曾師承于貝采里烏斯,他是當(dāng)時國際上公認(rèn)的化學(xué)權(quán)威之一。

貝采里烏斯畢生專心致力于科學(xué)事業(yè),他56歲才初婚。他的妻子約翰娜當(dāng)時年僅24歲,是瑞典國務(wù)大臣波皮烏斯的一位千金,婚前貝采里烏斯被授于男爵爵位,結(jié)婚時,他們舉行了豪華的婚禮。政府官員、科學(xué)家、社會名流以及他的學(xué)生們都來向他們表示祝賀。婚后,貝采里烏斯繼續(xù)埋頭于科研工作。他一邊在大學(xué)里講課,一邊呆在實(shí)驗室工作,并抽空編寫《年度述評》1836年,他還在《物理學(xué)與化學(xué)年鑒》雜志上發(fā)表了一篇論文,首次提出化學(xué)反應(yīng)中使用的“催化”與“催化劑”概念;又是他,1841年第一個提出了“同素異形”的術(shù)語。由于長期緊張地工作和經(jīng)常接觸有毒化學(xué)藥品,貝采里烏斯的健康遭受很大損傷,積勞成疾,于1848年8月7日,在斯德哥爾摩病逝,享年69歲。他的逝世,不僅是瑞典人民的巨大損失,也是國際化學(xué)界的一大不幸。瑞典科學(xué)院和瑞典政府為他舉行了隆重的葬禮。


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