[第十一章无机化学.pptVIP

化学史 第十一章无机化学的系统化 第十一章 无机化学的系统化 18世纪中叶—19世纪中叶的100年间，无机化学有了很大的发展，化学家们系统地分析了人类能接触到的各种物质。到1869年，共发现63种化学元素。但是对这些元素的分类以及它们的相互联系，尚缺乏研究。在各种元素大量发现的基础上，系统地研究化学元素就成了一个十分紧迫的任务。 第一节 化学元素大发现—分析方法进步的胜利 一、感性的直观方法 早期：金、银、铜、铁、锡、铅、锌、汞、碳、硫、共10种，炼金术到1669年发现砷、锑、铋、磷 二、古典的化学分析方法 波义耳→ 普利斯特里→ 舍勒 → 拉瓦锡 →贝采尼乌斯 玻璃仪器和化学试剂的创造和使用，建立了系统的化学分析方法 天平的使用使分析工作从定性走向定量。 从17世纪下半叶到19世纪初（约100多年）共发现14种元素。 钴、镍、锰加之铂、氢、氮、氧、氯、铬、钼、钨、铀、碲、硒。 三、电解法 1807年戴维，250对铜片组成的电堆、电解得钠、钾，后又得钙、镁、锶、钡（1808年）及硼，44年间共发现31种元素。 四、光谱分析法——光谱仪的发明和应用 1844年至1859年，15年间无新元素发现 1860年，本生（德）（化学）基尔霍夫（德）（物理）制成第一台光谱分析仪。首先发现铯和铷、紧接着又发现了铟和铊。 第二节 化学元素分类研究—周期律发现前奏 一、拉瓦锡的分类研究：对33种化学元素进行分类，他认为可分为四类。 1、气体元素：氧、氮、氢、光、热。 2、金属元素：银、锡、铜、砷、锑、铋、镍、金、钴、铁、钼、钨、锰、铂、铅、锌、汞。 3、非金属元素：硫、磷、碳、盐酸基、氟算基、硼酸基。 4、能成盐的土质元素：石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。 二、德贝莱纳(德)的“三元素组” 1829年，德国化学家德贝莱纳，通过系统地研究当时已经发现的54种化学元素的性质，发现了几组元素，每组包括三种性质相似的元素。但缺乏统一体系的构想。 培顿科弗（德）的研究 1850年，他发现性质相似的元素不一定只有3个，他还发现，性质相似的元素的原子量之差，往往是8或者8的倍数。 美国化学家库克1854年，曾把元素分为6类。 英国化学家欧德林1857年 把元素分为13类。 以上分类都有一定的根据，但都比较粗浅。 三、尚古多（法）的螺旋图 1862年提出元素性质的变化就是数的变化的观点。他创造性地把当时62种化学元素，按原子量大小的顺序，标记在绕着圆柱体上升的螺旋线上，从而他惊奇地发现，化学性质相似的元素，都出现在同一母线上，如Li-Na-K;Cl–Br-I等等。当时，他把画出的这个图称为《螺旋图》。 圆柱螺旋线：优点：从整体上探索化学元素原子量和性质的统一关系、说明了化学元素的性质的周期性。 英国化学家欧德林 1863年又把自己的元素分类研究向前推进了一步。发现了一个《原子量和元素符号表》 ，表中列出元素49个，还留出了9个空格。这个表似乎在一定程度上反映出了化学元素性质变化依赖于原子量的变化，并呈现周期性。但他没有能把当时已知的化学元素都收进来，也没有对该表和表中的空格做出说明。从表的形式上看，他比螺旋图更接近于化学元素周期表 四、J.L.迈尔的“六元素表” 迈尔本是一位医学博士，但他从未给别人看过病，他对化学非常感兴趣，拜本生为师研究化学。1864年，他出版了《现代化学理论》一书，书中按原子量递增的顺序研究各种化学元素的性质，还列出了一个“六元素表”。 详细讨论了各元素的物理性质，并在书中刊出了一个元素周期表。表中各元素按原子量排列成序，此表对元素的分族已经做得很好，有了周期表的雏形，并且也留出了尚未发现的元素的空位，但它包括的元素尚未及当时已知元素的一半。 1868年他根据原子体积的变化是各元素原子量的函数的原理，画成一张曲线图，直观地表示出各元素原子体积变化的周期性。1869年，他又制作了一个化学元素周期表，明确指出元素的性质是它们的原子量的函数。不过他的周期表偏重于原子量与物理性质之间的关系。 迈尔的“六元素表”已具备元素周期表的雏形，并且还给未发现的化学元素留出了空位。但是，这个六元素表中所列出的元素还不及当时已知元素的一半，只有29种，加上空格在内才36种。 与Д.И.门捷列夫1869年发表的第1个周期表相比，迈尔的表中对相似元素的族属划分做得更加完善，而且在表中明显地形成了我们今天所谓的“过渡元素”，也给未发现的元素留下空位，但未加解释。 他的表中也有一些错误，主要是因为原子量测定不够准确和某些元素尚未发现。因此，迈尔也是元素周期律的发现人之一。1882年他和门捷列夫同时获得英国皇家学会的戴维奖章。 1865年纽兰兹（英）的“八音律”，逼近真理。 他把化学元素按原子量递增的顺序排列起来，发现每隔8个元素