为测定元素原子量而立功的里查兹[仅供参考].doc

为测定元素原子量而建功的(De)里查兹　　里查兹是美国闻名的化学家他平生在化学开展中的首要奉献是从头精确地测定了(Liao)元素原子量因为这项工作，他荣获了1914年诺贝尔化学奖他是获得这种声誉的第一位美国化学家，是以在美国享有根高的声望〞科学的布景道尔顿在他的原子论中明白指出：每一种元素以其原子的质量为其最根本的特征在19世纪上半叶，良多化学家都投入原子量的测定工作，他们把它看成化学开展中的一项重点“根本建立〞在从事测定原子量工作的化学家中，瑞典化学家贝采里乌斯的工作是最凸起的；在1310一1830年的年夜约20年问，在简陋的尝试室中，他对年夜约2千多种单质和化合物进展了精确的阐发，为计较原子量供给了丰硕的尝试资料鉴于氧化物的普遍存在，贝采里乌斯决议把氧的原子量作为基准，划定它的原子量为1001814年他颁发了列出41种元素的原子量表，1818年被列入的元素增添到47种因为贝采里乌斯没有理解和承受阿佛加德罗的分子理论，致使他假设的一些氧化物的化学式呈现错误，是以良多元素的原子量都有误差，有的甚至超出跨越一倍或几倍1819年法国科学家杜隆和培蒂发现的原子热容定律，1819年贝采里乌斯的德国粹生米希尔里希发现的同晶定律，都曾被用来批改贝采里乌斯的原子量表。

尽管贝采里乌斯如许一些有丰硕经历的化学家作了很年夜的尽力，不成认分子理论所造成的原子量的测定上和化学式的暗示上的紊乱仍然无法消弭，贝采里乌斯的原子量系统在1830一1840年间还遭到了疑心原子学说的科学家的多方进犯1860年在德国卡尔斯鲁厄的国际化学家会议上，康尼查罗的工作终于使原子——分子论得以确立消弭了化学理论上的良多疑问和争论，紊乱的场面得以改善，原子量的测定工作也获得了较年夜的开展不仅绝年夜年夜都元素的原子量能精确地测定出来，并且精确度也有较年夜前进此中以比利时化学家斯塔的工作最为超卓他起首想方设法制备出最纯状况的化合物，经由(You)过程阐发和合成，确定元素的化合比，然后再推算出原子量他材定了测定原子量的很是精确的方式，年夜量的尝试资料使他确定的原子量在精确性上远远跨越了前辈和那时的其他化学家，他的原子量测定值一向被人们认为是最精确的，以致于直到1903年没有一个化学家对这些原子量提出过疑心，更没有人试图用新的尝试方式去查验它在20世纪，第一个敢于对斯塔的原子量系统进展验定和批改的是美国年青的化学家里查兹原子量的(De)批改伟年夜的物理学家爱因斯坦曾明白他说：“提出一个问题往往比(Bi)解决一个问题更主要，因为解决问题也许仅是一个数学上或尝试上的手艺罢了，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有缔造性的想象力，并且标记着科学的真正前进。

〞发现问题、提出问题在进修和科学研究中是很主要的1887年，不满20岁的里查兹从哈佛年夜学结业他来到他家的老伴侣、哈佛年夜学化学传授库克所指导的尝试室从事化学研究他选择的第一个课题是验证普劳特假说所谓普劳特假说便是1815年由英国年夜夫普劳特提出来的，认为所有元素的原子量均为氢原子量的整数倍，氢是原始物质浩繁的尝试事实申明良多元素的原子量并非氢原子量的整数倍，是以化学家们都没有承受这一假说当门捷列夫发现了元素周期律后，它所提醒的元素之间存在的内涵联络又使化学家们感应各类分歧元素的原子可能存在某种配合的工具，它们可能来自统一根源或者由统一根本物质单元所构成这一思潮再次使普劳特假说受到正视斯塔最初几乎完全相信普劳特假说是准确的，可是经由过程精确测定却申明原子量现实上并非整数，此中有些偏向相当年夜，例如C1＝35．46于是斯塔得出给论：普劳特假说只不外是一种设(She)想，是一种必定与尝试矛盾的纯粹设想19世纪末，调射线、放射性和电子的发现(Xian)，揭开了物理学革命的序幕，也使良多科学家开场悟到原子是可分的，原子存在着复杂的内部构造在这种环境下，里查兹查验普劳特假说是有特别意义的为了测得氢和氧的相对重量，起首要精确地测定水的成分。

经频频尝试，他获得的氢和氧的原子量比例为1：15．96，再次证实普劳特假说不克不及成立在精确地测定氢和氧的原子量比值之后，里查兹致力于几种金属元素原子量的测定在这些尝试中，他有三点收成他从分歧处所获得的铜，它们具有完全一样的原子量，申明各地的铜都具有一样的性质他测定了镭和镍的原子量，固然在周期表中钻排在镍的前面，但钻的原子量确实年夜于镍再次证实周期表中确实存在这一个疑问第二点收成是他年夜年夜地改良了重量法测定原子量的手艺详细他说就是他开展了两种主要的尝试方式，一是设计了一种装配，可以用它变换所称量的样品而又防止样品与潮湿(Shi)的空气接触；另一方式是研制出散射浊度计，用这种仪器可以测量或比拟悬浮体的散射光，由此计较出试样溶液的沉淀量里查兹的第三个收成，也是他最年夜的收成是按照他的测量，1903年已发觉到斯塔的原子量数值并非像以前设想的那么精确里查兹的年夜局部化学阐发都是操纵了卤化银将某一金属元素酿成卤盐沉淀下来而进展的1904年，经由过程他和他的学生对卤化银的频频测定，证实银的原子量是107．87，而不是斯塔的107致1905年，他进而发现了斯塔的经典研究中的一系列错误，同时也找到了斯塔研究中的错误根源。

斯塔的错误在于两个方面斯塔名义上取氧的原子量＝16．00为尺度，现实上他的测定值年夜年夜都是基于银的原子量，所以银的原子量的细小偏向也必然对其它元(Yuan)素原子量数值发生影响另一方面，斯塔在测定中，还忽略了一些细小却又主要的身分，例如氯化银的消融性，这又影响了原子量数值的精确度在找到斯塔测定工作的错误后，里查兹指导着一个小组开场从头测定一些首要元素的原子量，例如氮、氯、钠、钾等25种元素里查兹的工作使那些已公认的原子量获得了有意义的批改、固然这些批改在数值上并不年夜，可是在化学研究中倒是不成无视的里查兹的学生也批改了其他30多种元素的原子量不朽的业(Ye)绩里查兹在化学研究中的第二个主要奉献是他第一个用化学尝试的事尝试证了英国化学家索迪提出来的同位素概念自从1896年法国物理学家贝克勒尔发现放射性后，放射性物质成为良多物理学家和化学家的研究对象1907年有人在研究中发现，存在着化学性质完全一样而原子量分歧的元素这类事实堆集得越来越多，到1910年英国化学家索迪按照这些事实提出了同位素假说，即存在有原子量和放射性分歧但其物理化学性质完全一样的化学元素变种接着素迪又提出了放射性元素蜕变的位移法那么。

那时独一能验证这些假说的方式是化学阐发精于原子量测定手艺的里查兹决议从事这项研究按照位移规那么推论，三个放射系列的最终产品都是铅，各系列的铅的原子量终究一样与否？为了验证同位素假说和位移规那么的准确性：就应该精细测定分歧来历铅的原子量1914年里查兹细心测定了分歧来历的放射性矿中铅的原子量他测得通俗铅的原子量为207．21；由最纯的镭蜕变最后生成的铅，其原子量为206．08；钍矿中的铅，其原子量为208：澳年夜利亚混和铅的原子量为206．34这些数值与蜕变假说的计较值极为合适，这就证实了蜕变假说，同时也确证了同位素的存在所以在同位素理论确实立中，里查兹的功勋是永载史册的除了在原子量测定工作中获得凸起成就外，里查兹还在热化学和电化学两个范畴作了主要研究他充实地阐扬了他那崇高高贵的尝试手艺，测定了良多元素和化合物的物理常数这些物理常数至今在一些物理手册中被公认(Ren)为尺度值里查兹的科研功效既不是发现尝试定律，也不是提出科学理论，而是扎扎实实地从事根底性的研究工作，这同样博得了科学界的尊敬和极高的声誉除了诺贝尔奖金外，他还被授予英国皇家学会的戴维奖章、英国化学会的法拉第奖章、美国化学会的吉布斯奖章。

当真·精确(Que)·耐烦良多人都没有料到，如许一个超卓的化学家，主如果经由过程自学和家庭教育而成才的6里查(Cha)兹的父亲是个画家，母亲是个作家兼诗人因为他母亲的主张，他是在家中完成的小学和中学教育他14岁上年夜学后，对化学这门课程发生偏心1886年结业于哈佛年夜学1888年获得博士学位在持久的自学中，他体味到：当真、精确和有耐烦是他获得成功的主要身分年夜学结业后，他一向在年夜学任教因为他的才干，他晋升得很快，1901年就彼聘为哈佛年夜学的化学传授他一方面讲授，另一方面从事研究可能因为数学没学好，他在授课中尽量回避数学问题他还有个解救方式，那就是操纵他那丰硕的汗青常识，他经常从科学史的角度给学生授课，从而使他开的课内容丰硕，活跃活跃，很是吸惹人他的学生科南特就是按照他授课所记下的笔记，经清算写出了一本很有名气的著作?科学史导言?因为他的赅博常识，也因为他出众的尝试技巧，他在哈佛年夜学组织的一个科研组织，被外人尊称为物理和阐发化学的“麦加〞在这里，他培育了一多量后来在美国化学界崭露头角的闻名化学家是以在美国的化学史上，他是继普利斯特列之后，最超卓的化学家第 8 页。