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1781年
拉瓦锡初步建立碳、氢元素分析法

绝大多数有机化合物中含有碳、氢元素,而要确定有机化合物的组成和结构,这些元素的含量是必须的基本数据。对这些数据进行测定和计算,正是有机分析的重要内容。

有机分析作为一门学科出现于19世纪初,在近代化学史上功绩卓著的拉瓦锡对有机分析作出了奠基性贡献。1781年,他把燃烧理论用在了有机化合物的分析上。在分析了大量有机物后,他发现有机物燃烧后都生成了二氧化碳和水,据此初步建立了碳、氢元素的定量分析方法。他把要分析的物质放在钟罩中(钟罩中的空气里添加了氧气),通过浮在水银面上的小灯燃烧来使有机物燃烧完全,然后用钾碱溶液吸收生成的二氧化碳,称量反应所生成的二氧化碳和水的质量。根据这些质量数据就可以换算出有机化合物中碳、氢元素的百分含量。

拉瓦锡塑像Ⓞ

但是这样做也存在着很多问题。例如在进行油燃烧的实验时,由于实验中的困难太多,且反应物很难燃烧完全,拉瓦锡始终无法对产物的量做严格的测定,所以有机物定量分析结果还比较粗糙。后来,盖-吕萨克、贝采里乌斯、李比希在拉瓦锡工作的基础上,逐渐建立并完善了沿用至今的有机物中碳、氢元素的定量测定方法。其基本原理是让有机物在氧气流中或与氯酸钾等强氧化剂一起受强热,完全燃烧后,碳、氢元素分别被氧化为二氧化碳和水,然后用无水高氯酸镁吸收水,用烧碱石棉吸收二氧化碳,最后根据吸收剂增加的质量分别计算碳和氢的含量。 rcwQ1okNIIkjcMgldxpRukc5Bjb5zAC/+2PUsTHORDHHz3yH0gGFdoZJ39hU49+U



1787年
拉瓦锡等完成《化学命名法》

18世纪的化学家们已经不满足于只做实验,他们需要交流,需要描述他们的实验和化学思想,以便与同行分享。他们盼望有一种通用语言系统,这个系统能够让所有化学家——不论他们的背景或者民族是什么,不论他们使用怎样的日常交流语言——都能互相交流。化学家们为此做了许多努力,但在拉瓦锡之前,这种努力并未奏效。

语言的建立和革新在一门学科的发展中起着十分重要的作用。这是一种极具创造力的工作,需要一个具有极强逻辑思维和系统理念、对这种建立和革新有迫切需要的人。拉瓦锡便是这样一个人物。当时,拉瓦锡在撰写他的《化学纲要》,他想将他所有有价值的实验和他的新理论以一种让尽可能多的人都能看懂的方式描述出来。在撰写过程中,这种想法困扰着他,使他深感化学语言的重要性;这种想法也激励着他去探索一条新的表述之道。拉瓦锡所受的良好教育造就了他的缜密的逻辑思维和系统观念,而这些特质帮助他构建出了新的语言体系。

在炼金术时期,许多物质的名称都是偶然制定的,并且不同的人有不同的叫法,人们常常按照传统给新物质随便起名。这些命名物质的方法是零散的、没有系统的、混乱的。为了扭转这个局面,拉瓦锡和法国化学家莫尔沃、贝托莱、富尔克鲁瓦联手做了关于化学语言的项目。

法国画家大卫的名作《拉瓦锡

拉瓦锡和他的同伴用他们的智慧创立了新的化学语言系统,改变了人们原先对化学物质的多种描述方法,使之统一在同一个准则上。1787年,拉瓦锡与他的合作者出版了《化学命名法》,提出以科学原理为基础的化学物质命名系统。在这个系统中,化合物不再以产地名或俗名作为名称,而是以其组成元素来命名。例如三仙丹改称氧化汞,石膏改称硫酸钙,食盐改称氯化钠。这样,化合物之间的可能反应就一目了然。拉瓦锡的命名系统既具有逻辑性又具有系统性,成为描述化学物质的公认方法。这个拉丁文系统简便可行,促进了不同背景的化学家之间的交流,并且沿用至今。例如,该系统用后缀的变化来区分盐类和亚盐类物质,如硫酸盐和亚硫酸盐分别以sulfate和sulfite为名,变化的只是后缀。

拉瓦锡的实验室,收藏于法国工艺博物馆Ⓞ

拉瓦锡对化学有许多贡献,但这个贡献或许是他延续最久的伟大贡献,因为至今这套语言体系还被广泛使用。是它呈现了纷繁多变的化学世界,是它准确表达了化学家们的思想。

《化学命名法》内封Ⓟ rcwQ1okNIIkjcMgldxpRukc5Bjb5zAC/+2PUsTHORDHHz3yH0gGFdoZJ39hU49+U

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