现代化学实验
现代化学实验 19世纪末20世纪初,以震惊整个自然科学的电子、X射线与放射性等三大发现为标志,化学实验进入了现代发展阶段。同近代化学实验相比,现代化学实验具有如下特点。
一 实验内容以结构测定和化学合成实验为主
1.结构测定实验
,法拉第就曾研究过低压气体中的放电现象。1869年,德国化学家希托夫(J。,1824—1914)发现真空放电于阴极,并以直线传播。1876年,戈尔茨坦(E。Coldstein,1850—1930)将这种射线命名为“阴极射线”。1878年,英国化学家克鲁克斯(Sir W.Crookes,1832—1919)发现阴极射线能推动小风车,被磁场推斥或牵引,是带电的粒子流。1897年,。汤姆生(J。J。Thomson,1856—1940)对阴极射线作了定性和定量的研究,测定了阴极射线中粒子的荷质比。这种比原子还小的粒子被命名为“电子”.电子的发现,动摇了“原子不可分”的传统化学观.
1895年,德国物理学家伦琴(W。C。Rnt-gen,1845—1923)在研究阴极射线时发现了X射线。1896年,法国物理学家贝克勒(。Becquerel,1852—1908)发现了“铀射线".次年,法国著名化学家玛丽·居里(,1867—1934)又发现了钍也能产生射线,于是她把这种现象称为“放射性”,把具有这种性质的元素称为放射性元素。居里夫妇经过极其艰苦的努力,,又花费了几年时间,,并测定了镭的原子量。镭曾被称为“伟大的革命家”,克鲁克斯尖锐地评论说:“十分之几克的镭就破坏了化学中的原子论”.可见这一成果意义的重大。为此,居里夫人获得了1911年的诺贝尔化学奖。
1898年,(F.Rutherford,1871-1937)发现铀和铀的化合物发出的射线有两种不同的类型,一种是α射线,一种是β射线;2年后,法国化学家维拉尔(,1860-1934)又发现了第三种射线γ射线。1901年卢瑟福和英国年青的化学家索迪(F。Soddy,1877—1956)进行了一系列合作实验研究,发现镭和钍等放射性元素都具有蜕变现象。据此,他们提出了著名的元素蜕变假说,,打破了“元素不能变”的传统化学观。卢瑟福也因此荣获1908年的诺贝尔化学奖。
电子、放射性和元素蜕变理论奠定了化学结构测定实验的理论基础。
1912年,德国物理学家劳埃( Laue,1879—1960)发现X射线通过硫酸铜、硫化锌、铜、氯化钠、-分子水平上对无机物和有机物结构进行测定的重要实验方法,即X射线衍射法。
无机物的结构测定的真正开始是X射线衍射线发现以后。在此之前,象氯化钠这样简单的离子化合物的结构问题,对化学家来说都是一个难题,但运用这种方法之后,化学家才恍然大悟,原来其结构是如此简单。本世纪20—30年代,人们运用X射线衍射法分析测定了
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