一氧化碳的发现与燃素说的终结

考察一氧化碳的发现过程可知,这不仅是一种化学物质的发现史,也是燃素说的兴衰史。笃信燃素说的英国科学家普里斯特利首先在实验室制取并研究了它,称之为重可燃空气。相信氧化学说的英国化学家克鲁克香克用实验证明了它是一氧化碳,使当时的科学家大都皈依氧化学说,从而终结了燃素说。这段历史让人们认识到创新的理论思维对于科学研究的重要意义。     

推翻燃素说的学者——拉瓦锡

从十七世纪末至1774年法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说大约一百年间,欧洲曾流传着一种燃素说,而且占着统治地位。     

论燃素说在化学发展史上的作用

燃素说对燃烧现象的理解是错误的 ,它本身既没有科学意义 ,也没有研究的价值 ,但是燃素说把当时的化学家引导到研究燃烧现象的方向是正确的。因为燃烧现象成为当时化学家研究的主要目标 ,而使与燃烧有关的一些气体如氧、氢和二氧化碳等被发现。由于这些气体的发现 ,拉瓦锡才能创立了氧化理论 ,推翻错误的燃素说 ,完成化学革命 ,崭新的科学的化学时代从此拉开了序幕。科学发展史告诉我们 ,因袭陈旧观念 ,缺乏批判精神 ,就会阻碍科学的前进 ,限制人们在科学发展上可能达到的高度 ,普利斯特里、舍勒、卡文迪许和布拉克等就是最好的例证。他们虽然发现了可导致氧化理论产生的气体 ,由于他们笃信燃素说 ,而未能创立氧化理论。     

著名有机化学家罗伯茨教授

罗伯茨(John D.Roberts)是加州理工学院(Calte-ch)的化学教授,由于他对化学领域所做的突出贡献,获得了1987年度美国化学会最高荣誉——普里斯特利(Priestley)奖章。罗伯茨1918年生于洛杉矶,1941年毕业于加州大学洛杉矶分校(UCLA),获化学学士学位,三年后又     

拉瓦锡氧学说的化学革命机制计算理论解释

介绍了萨伽德关于化学革命机制的计算理论。以拉瓦锡氧学说作为研究对象,用知识表示技术描述了化学革命的重要阶段;用解释一致性标准和ECHO程序计算比较了氧学说和燃素说的优劣;借用机器学习的思想解释了科学家个体概念框架的变化。此理论为我们认识化学史实提供了新的视角和路径。     

鲍林获1984年普里斯特利奖

由于鲍林对化学的贡献,他已被提名为1984年的普里斯特利(priestley)奖的获得者。该奖是美国化学会的最高荣誉奖,这也将成为鲍林所获得的一系列奖中的最新荣誉,包括他在1954年获得的诺贝尔化学奖和1962年获得的诺贝尔和平奖。鲍林长期致力于研究化学键和分子结构的本质,近年来也开展了一些把化学应用于生物学和医学的课题。六十年的理论和实验的研究,使他成为化学史上     

从哲学本原到等离子体:火的概念的历史演变

不同文明的古代哲学家均视火为元素,即万物之本原。17世纪的机械论哲学家认为火是由“火微粒”组成。至18世纪,在燃素说范式下,火被认为是燃素的聚集体,是一种复合物,而在随后兴起的氧化学说范式下,火被认为是一种流体物质,由热素组成。19世纪末对能量的认识,揭示了火是能量转化中的一种形式。至20世纪,火被发现是一种弱等离子体,从能量的传递形式到等离子体,在多学科的交融中火的概念得到了新的发展。对“火”的探索过程,促进了科学技术、科学研究方法以及化学思想的发展,对化学教育具有启示作用。     

含钛分子筛催化氧化噻吩反应的研究

 以TS-1为催化剂,水为溶剂研究了正辛烷中噻吩的选择氧化反应. 结果表明,在TS-1/水/正辛烷三相体系中,在常压和333 K下噻吩硫完全转化成硫酸并转移到水相. 以叔丁醇作溶剂时,噻吩同样能被氧化,只是反应速率较低. 采用甲醇和乙腈作溶剂时,噻吩的氧化反应被抑制. 可以认为,TS-1的骨架钛能够活化噻吩,并使其发生氧化反应. 由于TS-1骨架的憎水性,水分子不影响噻吩与骨架钛的作用. 分子较大的叔丁醇因空间位阻效应而不能与活性中心作用,因此也不影响噻吩的活化. 但是,小分子溶剂如甲醇和乙腈,由于可与骨架钛作用,因而抑制了噻吩的活化,导致噻吩不发生氧化反应.     

水合电子

18世纪中期,由于氧气的发现建立了燃烧的氧化学说,彻底推翻了以前的燃素学说,使化学理论发生了根本的变化。19世纪末20世纪初,具有划时代意义的三大发现(电子、原子核、放射性),揭示了原子具有复杂的结构.推翻了原子不可分的理论,奠定了近代科     

化学史教育中的认知维度价值评析

化学史教育是培养学生科学素养的重要途径,通过还原科学家从燃素说到氧化说的历史认知过程,挖掘了化学史在化学教学中认知维度的教育价值,具体体现在以下3个方面：化学史可以培养学生的科学思维;化学史可以促进学生的概念转变;化学史可以引发对教科书编写的思考。     

应用氧化数的概念讨论马氏规则

在不对称烯烃加成反应中,马氏规则及反马氏规则都是非常熟悉的一个反应,但在反应机理的解释上却不尽一致,而应用氧化数的概念很容易统一马氏规则和反马氏规则. 1.氧化数概念对马氏规则的应用氧化数的概念是建立在经典的化合价学说和元素电负性的基础上,在一定程度上标志着元素在化合物中的化合状态.规定: (1)电负性相同的两个元素之间的结合,则这两个元素的氧化数为零.     

燃素说的产生及其在化学史中的地位

燃素说时期是近代化学孕育和形成过程中的一个重要时期。本文着重从认识论和方法论的角度，阐述了燃素说产生的历史必然性。在论述它对化学发展的作用和局限性的同时，进一步指出了科学假说在科学理论形成过程中的重大作用，强调在化学史研究中应当遵循历史唯主义和辩证唯物主义的原则。     

布特列洛夫化学结构学说的基本原理及其发展

十九世纪六十年代叶,俄国的伟大化学家布特列洛夫创立了化学结构学说;这一学说成了有机化学的指导理论,使有机合成与基於有机合成的化学工业得到了空前的发展。这一学说无论是在解释已知的和预言新的事实方面,都得到了极大的成功;虽然如此,布特列洛夫却绝不把他的学说看成是僵死的、完美无缺的、永恒不变的真理。他曾经在自己的著作中写道:“为现有理论所不能解释的事实,对于科学是最为珍贵的,从对这些事实的研究中有优先权希望在最近的将来获得理论的发展。”这     

水汽对TiO_2上CO光催化氧化反应的影响

在室温、杀菌灯照射下 ,对“氧化的”TiO2 催化剂上CO光催化氧化反应进行了研究 ,发现当原料气中加入分压为 3.36kPa水汽时 ,光催化氧化CO的活性明显降低 .这可能是由于杀菌灯照射下TiO2 表面生成的O-(a) 或O(a) 与H2 O反应生成·OH ,降低了表面的O-(a) 和O(a) 的浓度 ,而生成的·OH不能使CO氧化 ,从而降低了氧化CO的能力     

气体放电对SO2和SO32－氧化的影响

研究气体放电对SO2和亚硫酸盐氧化的影响,采用了直流电源和交直流叠加电源进行气体放电.结果表明,气体放电对于SO2氧化促进作用很少;但对溶液中的SO32－的氧化则有明显促进作用.通过对两个反应过程的机理分析,认为亚硫酸盐溶液氧化快是因为气体放电产生的OH等自由基和液相里的亚硫酸根起作用,引发链反应,促进了溶液中四价硫被空气中的O2氧化为六价硫的过程.而气相中的SO2与OH等自由基作用不能形成链反应,所以影响不明显.实验表明,选择交直流叠加电源进行气体放电比用纯粹直流电源放电效果更好.     

气体放电对SO_2和SO_3~(2-)氧化的影响

研究气体放电对SO2和亚硫酸盐氧化的影响,采用了直流电源和交直流叠加电源进行气体放电.结果表明,气体放电对于SO2氧化促进作用很少;但对溶液中的SO2-3的氧化则有明显促进作用.通过对两个反应过程的机理分析,认为亚硫酸盐溶液氧化快是因为气体放电产生的OH等自由基和液相里的亚硫酸根起作用,引发链反应,促进了溶液中四价硫被空气中的O2氧化为六价硫的过程.而气相中的SO2与OH等自由基作用不能形成链反应,所以影响不明显.实验表明,选择交直流叠加电源进行气体放电比用纯粹直流电源放电效果更好.     

TS-1/过氧化氢催化体系中有机硫化物的选择氧化

 研究了TS-1/过氧化氢催化体系中几种典型有机硫化物的选择氧化脱除. 结果表明,噻吩和2-甲基噻吩仅在水或叔丁醇溶剂中才能被有效氧化脱除,且两者的反应历程不同. 噻吩分子中的硫原子先被氧化,2-甲基噻吩分子中的噻吩环先被氧化. 当过氧化氢与硫化物摩尔比为4时,噻吩和2-甲基噻吩均可被氧化为硫酸. 采用甲醇、乙腈和水作溶剂时,甲基硫醚和丁基硫醇均可被选择氧化脱除. 由于存在空间位阻,苯并噻吩、二苯并噻吩及4,6-二甲基二苯并噻吩在TS-1/过氧化氢体系中均不能被有效脱除.     

甲醇电氧化催化剂Pt/CeO2-CNTs与PtRu/C的比较研究

为认识合成催化剂Pt/CeO2-CNTs与商用催化剂PtRu/C(E-TEK)的催化性能和结构特点, 用CO溶出法和恒电位氧化法比较了这两种催化剂对CO的电氧化活性, 运用循环伏安法和恒电位氧化法比较了这两种催化剂对甲醇的电氧化活性. CO电氧化实验结果表明, PtRu/C上CO的电氧化活性明显优于Pt/CeO2-CNTs; 甲醇电氧化实验结果却表明, Pt/CeO2-CNTs与PtRu/C上甲醇电氧化表观活性相当. 为从结构特点上解释PtRu/C上CO电氧化和甲醇电氧化活性的不一致, 对PtRu/C进行了循环伏安扫描和CO溶出实验. 结果表明, PtRu/C的甲醇电氧化电流之所以没有预期高, 一是由于Pt比表面积不够大, 同时Pt-Ru之间协同作用有待提高. 本研究结果表明, 尽管Ru对Pt上CO电氧化有显著助催化作用, 但要充分发挥其对Pt上甲醇电氧化的助催化作用, 需同时提高Pt表面积和Pt-Ru接触界面. 该结论对设计甲醇电氧化催化剂具有普适意义.     

典型芳香烃大气氧化机理研究进展

芳香烃作为城市大气臭氧(O₃)和二次有机气溶胶(SOA)的重要前体物, 由于其对大气二次污染、气候变化及人体健康具有重要影响, 因此芳香烃氧化机理研究成为当前大气环境化学领域最具挑战的热点研究之一. 本文综述了芳香烃氧化机理的研究成果, 详细讨论了它们与OH自由基在高低氮氧化物条件下的各反应通道和影响因素, 重点关注近年来芳香烃氧化反应研究中的新发现和新理论. 芳香烃的大气氧化反应起始由OH自由基主导, 根据其反应产物主要分为醛通道、酚通道、双环RO₂通道和环氧化物通道. 随着形成多羟基化合物、烷氧自由基环氧化、双环过氧自由基分子内氢转移、醛类化合物氢转移、CO-loss生成低碳产物等新理论的提出, 对芳香烃氧化的理解虽然有所提高, 但反应过程仍存在碳质量不守恒和自由基不闭合的问题, 导致对后续O₃和SOA形成机制的认识还十分有限. 理论计算和实验室模拟是目前芳香烃氧化机理研究的主要手段. 质谱法和光谱法是芳香烃氧化产物最常用的测量技术, 在线质谱技术尝试从分子水平上捕捉示踪性中间产物的转化, 对揭示芳烃氧化机理具有重要作用. 随着示踪物测量技术的发展, 特别是色谱-质谱联用技术为中间产物的精准测量和芳香烃氧化机制的完善开拓了新方向. 在此基础上, 厘清芳烃氧化中的碳平衡和自由基收支等关键科学问题、探究实际大气中芳香烃的环境效应有望成为未来该领域的重点研究方向.     

对“惰性价电子效应”实质的探讨

一、引言“惰性电子对效应”首先是由英国化学家N.V.Sidgwick提出来的。Sidgwick认为,较重元素的高价氧化态不稳定是由于d(和f)亚层电子的屏蔽效应较弱,3层电子的钻穿效应较强的结果。随后不少学者对此也进行了研究。F.A.Cotton认为对此不能单纯用电离能来解释,氧化态的相对稳定性必须还受其它因素的影响,例如共价化合物的激发能和键能以及离子化合物的晶格能。文献[3]也对此作了较详