北京治疗白癜风手术价格 http://www.jk100f.com/无机化学是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学,它是化学中最古老的分支学科。无机物质包括所有化学元素和它们的化合物,不过大部分的碳化合物除外。除二氧化碳、一氧化碳、二硫化碳、碳酸盐等简单的碳化合物仍属无机物质外,其余均属于有机物质。
最初化学所研究的多为无机物,建立近代化学贡献最大的化学家有三人,即英国的波意耳、法国的拉瓦锡和英国的道尔顿。波意耳在化学方面进行过很多实验,如磷、氢的制备,金属在酸中的溶解以及硫、氢等物的燃烧。他从实验结果阐述了元素和化合物的区别,提出元素不能分出其他物质。这些新概念和新观点,把化学这门科学的研究引上了正确的路线,对建立近代化学作出了卓越的贡献。拉瓦锡采用天平作为研究物质变化的重要工具,进行了硫、磷的燃烧,锡、汞等金属在空气中加热的定量实验,确立了物质的燃烧是氧化作用的正确概念,推翻了盛行百年之久的燃素说。拉瓦锡在大量定量实验的基础上,于年提出质量守恒定律,即在化学变化中,物质的质量不变。提出第一个化学元素分类表和新的化学命名法,并运用正确的定量观点,叙述当时的化学知识,从而奠定了近代化学的基础。
原子分子碰撞图
法国化学家普鲁斯特提出定比定律,即每个化合物各组分元素的重量皆有一定比例。结合质量守恒定律,年道尔顿提出原子学说,宣布一切元素都是由不能再分割、不能毁灭的称为原子的微粒所组成。原子学说建立后,化学这门科学开始宣告成立。19世纪30年代,已知的元素已达60多种,俄国化学家门捷列夫研究了这些元素的性质,在年提出元素周期律:元素的性质随着元素原子量的增加呈周期性的变化。这个定律揭示了化学元素的自然系统分类。周期律指导了对元素及其化合物性质的系统研究,成为现代物质结构理论发展的基础。系统无机化学一般就是指按周期分类对元素及其化合物的性质、结构及其反应所进行的叙述和讨论。
近代化学是在道尔顿创立原子学说之后建立起来的,因为该学说把当时的化学内容进行了科学系统化。道尔顿由表及里地提出物质由原子构成的概念,创立原子学说,解释了关于元素化合和化合物变化的重量关系的各个定律,并使之连贯起来,从而将化学知识按其形成的层次组织成为一门系统的科学。由于各学科的深入发展和学科间的相互渗透,形成许多跨学科的新的研究领域。无机化学与其他学科结合而形成的新兴研究领域很多,例如生物无机化学就是无机化学与生物化学结合的边缘学科。
明朝宋应星
19世纪末的一系列发现,开创了现代无机化学;年伦琴发现X射线;年贝克勒尔发现铀的放射性;年汤姆生发现电子;年居里夫妇发现钋和镭的放射性。20世纪初卢瑟福和玻尔提出原子是由原子核和电子所组成的结构模型,改变了道尔顿原子学说的原子不可再分的观念。年科塞尔提出电价键理论,路易斯提出共价键理论,圆满地解释了元素的原子价和化合物的结构等问题。年薛定谔建立微粒运动的波动方程;年,海特勒和伦敦应用量子力学处理氢分子,证明在氢分子中的两个氢核间,电子几率密度有显著的集中,从而提出了化学键的现代观点。发展成为化学键的价键理论、分子轨道理论和配位场理论,这三个基本理论是现代无机化学的理论基础。
无机化学在成立之初,其知识内容已有4类,即事实、概念、定律和学说。用感官直接观察事物所得的材料,称为事实;对于事物的具体特征加以分析、比较、综合和概括得到概念,如元素、化合物、化合、分解、氧化、还原、原子等皆是无机化学最初明确的概念;组合相应的概念以概括相同的事实则成定律,例如,不同元素化合成各种各样的化合物,总结它们的定量关系得出质量守恒、定比、倍比等定律;建立新概念以说明有关的定律,该新概念又经实验证明为正确的,即成学说。化学知识的这种派生关系表明它们之间的内在联系。定律综合事实,学说解释并贯串定律,从而把整个化学内容组织成为一个有系统的科学知识。
无机化学系统的知识是按照科学方法进行研究的,收集的方法有观察和实验,实验是控制条件下的观察。化学研究特别重视实验,因为自然界的化学变化现象都很复杂,直接观察不易得到事物的本质。例如,铁生锈是常见的化学变化,若不控制发生作用的条件,如水、氧、二氧化碳、空气中的杂质和温度等就不易了解所起的反应和所形成的产物。无论观察或实验,所收集的事实必须切实准确。化学实验中的各种操作,如沉淀、过滤、灼烧、称重、蒸馏、滴定、结晶、萃取等,都是在控制条件下获得正确可靠事实知识的实验手段。正确知识的获得,既要靠熟练的技术,也要靠精密的仪器,近代化学是由天平的应用开始的。通过对每一现象的测量,并用数字表示,才算对此现象有了确切知识。
无机化学的发展趋向主要是新型化合物的合成和应用,以及新研究领域的开辟和建立。由于各学科的深入发展和学科间的相互渗透,形成许多跨学科的新的研究领域。无机化学与其他学科结合而形成的新兴研究领域很多,例如生物无机化学就是无机化学与生物化学结合的边缘学科。现代物理实验方法如:X射线、中子衍射、电子衍射、磁共振、光谱、质谱、色谱等方法的应用,使无机物的研究由宏观深入到微观,从而将元素及其化合物的性质和反应同结构联系起来,形成现代无机化学。
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