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法国科学家布瓦博德朗发现镓的报告集

时间:2022-02-16 百科知识 版权反馈
【摘要】:1876年5月份的法国科学院《科学报告集》中发表了布瓦博德朗发现镓的报告,门捷列夫读到后意识到镓正是他预言的类铝,于是指出布瓦博德朗发现镓的报告中有不确切的地方,镓的比重4.7可能有误,应当是5.9~6.0。镓的发现之路在化学元素周期系建立的过程中,性质相似的元素成为一族已为化学家们接受。镓的发现不仅是一种化学元素的发现,它的发现引起了科学家们对门捷列夫发现的化学元素周期系的重视,使化学元素周期系得到承认和赞扬。
镓的发现_一本书读完发现自

1876年5月份的法国科学院《科学报告集》中发表了布瓦博德朗发现镓的报告,门捷列夫读到后意识到镓正是他预言的类铝,于是指出布瓦博德朗发现镓的报告中有不确切的地方,镓的比重4.7可能有误,应当是5.9~6.0。这使布瓦博德朗感到很惊奇,他重新提纯了镓,再次测定了它的比重是5.94。恩格斯对此指出:门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律,完成了科学上的一个勋业。这个勋业可以和勒维耶计算尚未知道的行星——海王星的轨道的勋业居于同等地位。

镓的发现之路

在化学元素周期系建立的过程中,性质相似的元素成为一族已为化学家们接受。当时法国化学家布瓦博德朗对光谱分析进行着长期研究,他观察到同族元素的光谱线以相同的排列重复出现,存在着规律的变化。他发觉在铝族中,在铝和铟之间缺少一个元素。从1865年开始,他用分光镜寻找这个元素,分析了许多矿物,但是都没有找到。1868年,他收集到法国与西班牙边界线比利牛斯山的锌矿,进行了分析,又经过了7年,在1875年才确定了这个元素镓的存在。

这种锌矿,16世纪德国矿物学家、冶金学家阿格里科拉曾认为是无用的铅矿,18世纪瑞典化学家布朗特确定它是含锌的矿石。现在知道是闪锌矿ZnS,其中含有铟和镓。

1874年2月,布瓦博德朗将这种锌矿石先溶解在王水中,然后将锌加入滤液中。随着锌的溶解,溶液中过剩的酸逐步消耗掉,最后氢氧化锌沉淀出来。他用少许盐酸溶解这个沉淀,然后用白金丝蘸取一些溶液在电弧中灼烧,用分光镜观察时看到两条从未见到过的紫色谱线,并确信它们属于一种新元素。这是在1875年8月27日布瓦博德朗发表的发现镓的经过。

▲比利牛斯山

1875年9月,布瓦博德朗在法国化学家面前演示了这个实验,证明新元素的存在。他用法国古代罗马帝国统治时期法国地区的名称Ga1lia(高卢)命名它为ga1lium,元素符号定为Ga,我们译成镓。

同年11月,布瓦博德朗将制得的氢氧化镓溶解在氢氧化钾中,电解获得1克多的金属镓,测定了它的比重和其他一些性质。

1876年5月份的法国科学院《科学报告集》中发表了布瓦博德朗发现镓的报告,11月间这份报告集到达俄罗斯圣彼得堡的门捷列夫手中。

门捷列夫的预言

门捷列夫读到后意识到镓正是他预言的类铝,立即给布瓦博德朗寄去一封信,同时给法国科学院寄去关于发现镓的注释文章,指出布瓦博德朗发现镓的报告中有不确切的地方,镓的比重4.7可能有误,应当是5.9~6.0。这使布瓦博德朗感到很惊奇,镓到底是谁发现的?还有谁手中有镓?不过布瓦博德朗还是重新提纯了镓,再次测定了它的比重是5.94。

布瓦博德朗后来在一篇论文中写到:“我认为没有必要再证实门捷列夫的理论见解对新元素比重的重要作用了。”

门捷列夫对镓的预言是在1781年发表的《元素的自然体系和应用它预言未发现元素的性质》一篇论说中说:“在这一族后面应当具有原子量接近68的一种元素,我称它为类铝,因为它紧接在铝的下面,它处在铝和铟之间的位置,应该具有接近这两种元素的性质,形成矾。它的氢氧化物将溶解在氢氧化钾中,它的盐将比铝盐较稳定,氯化类铝应当比氯化铝更稳定。它在金属状态时的比重将接近6.0。这种金属的性质在各方面将从铝的性质向铟的性质过渡,即此金属比铝具有较大挥发性,因此可以期待将在光谱研究中被发现,正如铟和铊是利用光谱研究被发现的一样,即使是它比这两种金属较难挥发。”

▲门捷列夫雕像

恩格斯高度称赞

1879年秋,恩格斯读到英国化学家罗斯科和德国化学家肖莱默合著的化学教科书《化学教程大全》,此书最先讲述了门捷列夫预言的类铝和它作为镓被发现的事情,对于这一事件,恩格斯写了一篇文章,后来收集在《自然辩证法》中:“门捷列夫证明了在依据原子量排列的同族元素系列中,发现有各个空白。这些空白表明这些新元素尚待发现。他预先描述了这些未知元素之一的一般化学性质,他称之为类铝,因为它是在以铝为首的系列中紧跟在铝后面的。并且他大致预言了它的比重和原子量以及它的原子体积。几年以后,勒科克·德·布瓦博德朗真的发现了这个元素,而门捷列夫的预言被证实了,只有极不重要的差异。类铝体现为镓,门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律,完成了科学上的一个勋业。这个勋业可以和勒维耶计算尚未知道的行星——海王星的轨道的勋业居于同等地位。”

镓的发现不仅是一种化学元素的发现,它的发现引起了科学家们对门捷列夫发现的化学元素周期系的重视,使化学元素周期系得到承认和赞扬。

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