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108+ [趣知]以碘为例,了解近代元素確认过程(1 / 2)

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107+[趣知]以碘为例,了解近代元素確认过程

碘的发现与新元素身份的確认,是19世纪初近代化学体系成型阶段的典型案例,完整遵循了当时刚刚確立的现代元素判別逻辑。

库特瓦发现碘,意识到这可能是一种从未被记录的新物质。

但他本身没有足够的研究条件完成完整的化学验证,於是將提纯后的样品交给了当时的专业化学家克莱门与德索尔梅开展系统研究。

在那个年代,拉瓦锡刚刚確立了近代化学的元素定义:

凡是无法通过已知化学方法分解为更简单物质的纯净物,就可以被认定为元素。

基於这个定义,化学家们已经形成了一套验证新元素的通用流程:

首先获得高纯度的单质样品,再穷尽所有已知的分解手段尝试拆分它,同时系统研究它的各类化合物的性质与定量组成,最终结论还需要经过多个独立实验室的重复验证,才能被学界公认。

克莱门与德索尔梅首先对这种紫黑色晶体展开了全面的化学实验。

他们將晶体与磷、多种金属反应,得到了一系列组成稳定的盐类;將其与氢气共同加热,得到了一种有刺激性的酸性气体,也就是碘化氢。

在此过程中,他们尝试用高温煅烧、强氧化、强还原等当时所有常用的分解手段处理这种晶体,始终无法將其拆分为两种或更多更简单的物质。

结合它独一无二的物理性质,两人在1813年发表研究论文,初步提出这是一种全新的元素单顾:

真正让碘的新元素身份获得学界广泛认可的,是法国化学家盖—吕萨克和英国化学家戴维各自独立完成的深度验证工作。

还记得吗戴维灯的发明者戴维爵士,更是个伟大的化学家,还指导过法拉第)

盖—吕萨克在拿到样品后,不仅完整重复並拓展了之前的化学反应研究,还引入了当时刚刚兴起的定量化学分析方法。

他精准测定了碘化氢、碘酸钾等多种化合物中各组分的质量比例,结合道尔顿不久前提出的原子论,计算出了这种物质的相对原子质量一这个数值是所有已知元素都不具备的。