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克勞德·貝托萊

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克勞德·貝托萊是法國化學家。1748年12月9日生於上薩瓦省塔盧瓦爾,1822年卒於巴黎附近的阿爾克伊。最初入阿納西學院學習。1768年在義大利都靈大學獲醫生資格。1778年任一印刷廠的檢驗員,後任廠長。1794年任高等師範學校教授。1780年當選為法國科學院院士。貝托萊1785年首先提出氨由氮和氫組成。1787年與A.-L.拉瓦錫等人共同發表化學命名法。1789年發現氯的漂白性質,並提出通過滴定靛藍標準溶液來測定漂白液中氯含量的容量分析方法。1791年指出動物的機體中含有元素氮。他測定氰氫酸和氫硫酸的組成,發現它們的酸性,指明拉瓦錫提出的所有酸含有氧的理論是錯誤的。他主張物質的組成是可變的,反對J.-L.普魯斯特提出的定比定律。因此,非整比化合物稱為貝托萊體化合物。他發表過《親和力定律的研究》(1801)論文,著有《論化學靜力學》(1803)一書。

克勞德·貝托萊克勞德·貝托萊

克勞德·貝托萊是法國化學家。1748年12月9日生於上薩瓦省塔盧瓦爾,1822年卒於巴黎附近的阿爾克伊。最初入阿納西學院學習。1768年在義大利都靈大學獲醫生資格。1778年任一印刷廠的檢驗員,後任廠長。1794年任高等師範學校教授。1780年當選為法國科學院院士。貝托萊1785年首先提出氨由氮和氫組成。1787年與A.-L.拉瓦錫等人共同發表化學命名法。1789年發現氯的漂白性質,並提出通過滴定靛藍標準溶液來測定漂白液中氯含量的容量分析方法。1791年指出動物的機體中含有元素氮。他測定氰氫酸和氫硫酸的組成,發現它們的酸性,指明拉瓦錫提出的所有酸含有氧的理論是錯誤的。他主張物質的組成是可變的,反對J.-L.普魯斯特提出的定比定律。因此,非整比化合物稱為貝托萊體化合物。他發表過《親和力定律的研究》(1801)論文,著有《論化學靜力學》(1803)一書。

1 克勞德·貝托萊 -生平簡介

克勞德·貝托萊克勞德·貝托萊
貝托萊(Berthollet,ClaudeLouis,Comte)法國化學家。1748年12月9日生於上薩瓦省塔洛依;1822年11月6日卒於巴黎附近的阿格伊。貝托萊出生在一個貧苦家庭,1770年他在圖林大學獲得醫學學位。他是最早接受拉瓦錫*新理論的人之一。他和拉瓦錫一道制定了新的化學命名法。貝托萊根據他自己的想法繼續進行了舍勒*關於氯的研究,於1785年證明氯可用來漂白,但是他也和舍勒一樣,確信氯是一種化合物,並含有氧。他繼續進行了普利斯特利*關於氨的研究,而且是第一個以相當高的精確度證明了氨的成分(氮和氫)的人。他發現了氯酸鉀,而拉瓦錫認為氯酸鉀具有爆炸性,可用來代替火藥。然而,由於氯酸鉀的爆炸性過強。有兩人死於氯酸的爆炸之中,因而使拉瓦錫放棄了他的這項提議。1781年他被選入科學院,而於1794年在埃柯爾,諾瑪爾大學被任命為教授。同拉瓦錫不同,他能和相上很好。1798年當他出差埃及時,他遇見了拿破崙,他跟隨著這位英雄人物,並教他化學,拿破崙最後讓他當上了議員和伯爵。以後他參與表決罷免了拿破崙,而回到政治舞台的波旁皇室的人又封他為貴族。他在化學上的一項重大貢獻是,1803年他認識到化學反應的方式和速度不僅取決於一種物質對另一種物質的吸引力。伯格曼*的「親和力」在說明問題時是不夠的。例如A物質有可能對於C物質的親和力,儘管大於它對B物質的親和力,只要B物質存在的量超過C物質相當多的話,那麼A物質有可能與B物質起反應。他的這一觀點正是質量作用定律這項極為重要的定律的前身。然而,貝托萊的觀點被人們忽視,沒能進入到化學的主流,這種情況一直延續了七十多年,直到物理化學家崛起后才得到改變。貝托萊還堅持認為,反應產物的成分隨著參與該反應的物質的相對量而變動,但是普魯斯特*證明他是錯誤的,他的這一觀點有損於他的正確的質量作用觀點。他在關於熱的本性的觀點上也是錯誤的,他認為熱的本性是一種流體,這點與朗福德*等人的比較正確的觀點是相反的。

2 克勞德·貝托萊 -定組成定律

定組成定律可以說是在一場大論戰中產生的。

克勞德·貝托萊克勞德·貝托萊
在18世紀末期,歐洲化學界對化合物的組成有兩種截然不同的看法。一派以法國化學家貝托萊(C.L.Beth0llet,1748——1822)為代表,認為世界上一切化合物的組成是不固定的,即不同地方不同途徑得到的化合物組成可以不一樣。另一派以法國年輕化學家普魯斯特(J.L.Pr0ust,1754——1826)為代表,認為每一種化合物的成分是固定的,在不同地方用不同方法得到的同一化合物,組成必定相同。

貝托萊在當時已很有名望,他的名著《論親合力》早已問世,被化學界視為權威著作。因此,他在論戰中開始處於十分有利的地位,他列舉溶液、合金、玻璃以及許多氧化物的實驗來證明自己的觀點。但是年輕的普魯斯特決不示弱,也列舉各項實驗結果來反駁貝托萊的觀點。雙方各不相讓,論戰一直持續8個年頭。可貴的是論戰自始至終都在彬彬有禮地擺事實、講道理的情況下進行。論戰的焦點是:

(1)貝托萊認為化合物的形成不需要有嚴格的比,化合物能以最高的比和最低的比之間任意化合,例如鉛在空氣中加熱,能吸取氧氣而得到一系列化合比漸變的氧化物。

普魯斯特反駁理由是:幾種相同元素化合可以生成幾種化合物,它們之間的變化是突變的,而非以任意比混合。他認為貝托萊製得的鉛的組成不同的氧化物實際上是鉛、氧形成的不同化合物。

(2)貝托萊認為:化合物的組成視生成條件的不同而不同,即參加反應的各組分物質的質量的多少會影響組成。

普魯斯特反駁無論天然的化合物和人工製造的化合物,組成應是完全相同的。例如,1799年他分析天然碳酸銅和人工合成碳酸銅所含的銅、氧、二氧化碳等組成完全相同。正如他論文《銅的研究》中所說的「100磅銅溶於硝酸中,然後用碳酸鈉使它沉澱,總是得到近似180磅的綠色碳酸鹽」。

(3)貝托萊用實驗證明溶液、合金、汞齊等組成不一定。

普魯斯特反駁:溶液不是化合物而是混合物,許多合金、汞齊也並非組成固定的化合物。

經過8年的論戰,由於普魯斯特的論據充分,使原先支持貝托萊的化學家紛紛轉向普魯斯特。難能可貴的是,作為有權威的化學家貝托萊在事實面前向普魯斯特認輸。從此,定組成定律——一切化合物有一定組成作為化學基本定律之一截入化學史冊。

定組成定律的發現,使以前混淆的化合物和混合物的概念得以分清。化合物是組成一定的純凈物,而混合物是各種組分混合一起,相互不保持獨立性質的混合體。

現代化學的發展認為定組成定律仍有例外。例如,同一種化合物分子中如果含有同一元素的不同同位素的原子,那麼組成成分的質量比就會不同。例如,原子反應堆用來減低中子速度的水,其質量組成百分比是氧79.9%、氫20.1%,而普通水中氧為88.9%、氫為11.1%。又如,鈦的氧化物有TiO0.6~1.35,鐵有FeO1.06~1.19等貝托萊化合物。所以,《辭海》中對定組成定律釋文中說有例外,就是這個原因。這好比牛頓定律在一定範圍內適用,而在解釋微觀世界時就無能為力一樣。應該說,在大多數情況下,定組成定律還是符合客觀事實的。

3 克勞德·貝托萊 -失誤與啟示

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在定組成定律討論中,貝托萊把兩件不同的事情混淆了:一是兩種不同的物質能以任何比例相互發生化學反應,二是化學反應的產物的組成是否是一定的。事實上,無論相互化合的比例如何,所生成的第三種物質的組成是一定的,是符合定比定律的。貝托萊的失誤在於,他一開始關注的問題是化學作用,於是他注意到在化學作用中,兩種反應物是可以不同的比例相互化合的,這在他的頭腦里形成了一種觀念,在化學作用中物質的質量不是不變的,接著他又把這種觀念轉移到物質的組成上。貝托萊的失誤給人們以啟示,在思維中要注意區分,要注意劃分,這是一種重要的思維方法。區分和劃分不僅可以防止混淆,而且還可以促使思維從事物的表面深入到內部,從現象深入到本質。貝托萊的失誤還給人們以啟示,要防止先入為主。貝托萊在與普魯斯特爭論的過程中,由於先有了物質可變的思想,就再也容納不下定組成的觀點,無論是不同的觀點還是化學實驗的事實,都沒有能改變他的認識。

4 克勞德·貝托萊 -化學命名法

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鍊金術士和早期化學家們對各種化合物的命名,始終沒有一個確定的標準。他們常常使用一些隱晦和怪誕的名詞,結果沒有一個化學家能夠準確地弄清楚另外的化學家談論的是什麼。貝托萊的化學體系,是在與四元素論和燃素論根本對立的新學說的基礎上建立的。為了與新學說相適應,貝托萊認為有必要對舊的化學術語進行改革。從1785年起,他就與拉瓦錫(ALLavoisier,1743~1794) 、福克拉(Fourcroy,1755~1809)、居頓·德莫沃(GuytondeMorveau,1737~1816)等化學家一起,根據新理論著手編撰新的化學術語體系。他們認為,化學名稱應該明確表示組成該物質的化學成分。1787年,他們四人出版了《化學命名法》 ,系統建立了對每一種物質用組成它們的元素而定名的原則。如金屬灰改稱金屬氧化物、鋅白改稱氧化鋅、礬油或礬酸改稱硫磺酸(硫酸)等等。該書對化學術語第一次進行了清晰的表述,系統闡明了化學術語的內在邏輯性,奠定了現代化學命名法的基礎。時至今日,我們所使用的大部分化學術語,仍是根據拉瓦錫的命名法命名的。

貝托萊革命開創了化學研究的一個嶄新時代。他的實驗方法和理論觀點,如定量方法、氧理論、元素理論、化學術語理論、質量守恆觀點等,對近代化學的發展產生了廣泛而深刻的影響,使化學第一次可與物理學並駕齊驅。

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