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超时代的想法,超时代意义

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超时代的见解

早在十八世纪末,人们发现,水在常压下有一定的凝固点,但加入溶质以后,水溶液的凝固点就会下降,而且在稀溶液中,凝固点下降的数值和单位质量的水中所含的溶质粒子数成正比;但奇怪的是,同浓度的乙醇和氯化钠的稀溶液,凝固点下降的数值却是不同的,后者下降的数值接近于前者的两倍。到了十九世纪初,人们又发现,有些物质(如乙醇等)的水溶液不导电,而有些物质(如氯化钠等)的水溶液能导电,并会在电极上发生反应。对此,许多科学家提出了种种见解,但都没有完满地解释这类现象。

1884年瑞典科学家阿仑尼乌斯经过大量的实验和大胆的设想,提出了有关电解质在水溶液中发生电离这一超时代的见解,并于1887年正式发表文章,阐述了电离理论的基本原理。他认为:电解质如氯化钠等,在水溶液中会离解为正负离子,这些离子和原子不同,是带电荷的,能在水溶液中稳定存在,并能自由移动;在通电时,正、负离子分别迁移到阴、阳极上放电,成为中性原子。这样,不但解释了电解质溶液的导电性,而且还解释了有关凝固点下降的问题。那就是溶液凝固点的下降和溶液中溶质的粒子数有关。乙醇不电离,而氯化钠电离出钠离子和氯离子,粒子数为原来氯化钠的两倍,所以凝固点的下降数值就大了。

电离理论提出后,开始并没有被大多数人接受,相反,还受到了各国许多著名化学家包括俄国的门捷列夫的指责和否定。这是因为,当时人们还没有发现电子,根本不知道原子的组成,无法想象离子和原子的区别,就连阿仑尼乌斯本人也无法说明离子为什么会带电荷。直到1897年,汤姆生发现了电子以后,关于离子带电的问题就迎刃而解了。从此,阿仑尼乌斯的电离理论得到了公认,并在后人的深入研究下,不断充实和完善起来。

阿仑尼乌斯由于提出了超时代的见解——电离理论,在化学发展上具有特殊贡献,因而荣获1903年诺贝尔化学奖。

小实验 离子在电场中的移动

实验材料的准备 一块边长为8厘米左右的方形玻璃(或塑料)片;几张略小于玻璃片的滤纸;两根从废电池中拆出的石墨电极,边上磨去⅓,使成为平面;两个文具夹;导线两根和16~24伏直流电源一个;10%硫酸钠溶液,酚酞试剂,高锰酸钾溶液,氯化铁溶液和亚铁氰化钾溶液。

实验1 取一张滤纸,平放在玻璃片上,将两根电极以其磨平面贴住滤纸的两边,并用文具夹将它和导线一起固定,如下图所示。

向滤纸上滴加硫酸钠溶液使其润湿,在两个电极边上各滴一滴酚酞试剂。接通电源,观察两极附近的变化,并对观察到的现象作出解释。

实验2 基本装置如图,滤纸用硫酸钠溶液润湿后,用一根蘸有重铬酸钾溶液的棉线,沿中线紧贴在滤纸上,接通电源。观察棉线附近的变化,并对此作出解释。

实验3 基本实验装置如图,滤纸用硫酸钠镕液润湿。剪取宽度为0.6厘米的滤纸条三根,一根蘸氯化铁溶液,沿中线贴在滤纸上,另外两根蘸亚铁氰化钾溶液,分别平行地放置在中线两旁的1厘米处。接通电源,观察中线两旁的变化,并对此作出解释。

食盐为什么能防腐

把新鲜的蛋、肉、鱼腌成咸蛋、咸鱼和咸肉就能贮存多时,防止腐败变质。为什么食盐能起防腐作用呢?

原来,食盐是电解质,它经济而易得。一般来说,食盐饱和溶液的渗透压比较大。即当食盐溶液和细胞液之间隔开一层半透膜(如细胞膜等)时,细胞液中的水分会透过半透膜进入渗透压较大的食盐溶液中。

微生物细菌落到腌制的食物中,细菌细胞液中的水分进入食盐溶液,细菌失水后死亡,就不能再腐蚀食物了。

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