阿累尼烏斯創(chuàng)建電離學(xué)說(shuō)的故事

宋心琦

小沛從一本化學(xué)史圖書上看到一篇關(guān)于電離學(xué)說(shuō)創(chuàng)始人阿累尼烏斯（瑞典物理化學(xué)家）的故事，文章介紹了阿累尼烏斯的生平和在多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域中的貢獻(xiàn)，也談到阿累尼烏斯在提出電離學(xué)說(shuō)的博士論文答辯會(huì)上備受責(zé)難、幾乎未能通過(guò)的情況，這種看似互相矛盾的問(wèn)題發(fā)生在一位像阿累尼烏斯這樣的大科學(xué)家身上實(shí)在有些難以理解，所以小沛給化學(xué)老師提出了這個(gè)問(wèn)題，老師認(rèn)為這是個(gè)非常好的問(wèn)題，雖然不是必須講授的內(nèi)容，但卻值得和同學(xué)們共同研討，于是對(duì)同學(xué)們說(shuō)：“我回去準(zhǔn)備一下.下次課上我們?cè)賮?lái)討論，好嗎？”老師雖然對(duì)答案已經(jīng)有了一個(gè)大致的輪廓，但是在解答學(xué)生提出問(wèn)題時(shí)所持有的嚴(yán)肅認(rèn)真態(tài)度深深地感染了同學(xué)們，大家用熱烈的掌聲一致表示贊同，

化學(xué)課終于到來(lái)了！同學(xué)們把課本和筆記本放在課桌上，靜靜地聆聽老師講阿累尼烏斯的故事，阿累尼烏斯是個(gè)傳奇式的多才多藝的大科學(xué)家.不僅在化學(xué)領(lǐng)域有杰出的建樹，在物理學(xué)（致力于電學(xué)研究）、天文學(xué)（從事天體物理學(xué)和氣象學(xué)研究）、生物學(xué)（出版了《免疫化學(xué)》及《生物化學(xué)中的定量定律》等專著）及瑞典國(guó)內(nèi)水利資源和瀑布水能研究與開發(fā)方面都做出了重要貢獻(xiàn)，值得認(rèn)真思考的是.阿累尼烏斯在200多年前提出的電離學(xué)說(shuō)和關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率與溫度關(guān)系的阿累尼烏斯動(dòng)力學(xué)方程，至今仍然作為化學(xué)基本理論和概念收入大中學(xué)的化學(xué)教科書中，可是當(dāng)初（1884年）在他提交題為《電解質(zhì)的導(dǎo)電性研究》的博士論文時(shí)卻幾乎未能通過(guò)！這是因?yàn)槭裁茨兀恐v到這里，老師停頓了下來(lái)，課堂里靜得幾乎只能聽見同學(xué)們的呼吸聲，因?yàn)樗麄円舱谒妓鬟@個(gè)問(wèn)題，

老師接著講故事，阿累尼烏斯的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)并沒有錯(cuò)誤，也不能歸咎于答辯委員會(huì)的教授思想保守.未能做到慧眼識(shí)英才，原因何在呢？19世紀(jì)上半葉.人們已經(jīng)有了電解質(zhì)在水溶液中產(chǎn)生帶電離子的觀點(diǎn)，但對(duì)于離子的產(chǎn)生是否一定要依靠外電源電流的作用則沒有確定的看法，以至于在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi).科學(xué)界普遍贊同法拉第（英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家）關(guān)于溶液中“離子是在電流作用下產(chǎn)生的，觀點(diǎn)，阿累尼烏斯在研究電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性時(shí)發(fā)現(xiàn)，溶液的導(dǎo)電性與濃度有關(guān)，而且兩者并不成正比，他還發(fā)現(xiàn)如下實(shí)驗(yàn)事實(shí)：氨氣、鹵化氫氣體不能導(dǎo)電，但它們的水溶液卻能導(dǎo)電；純凈的固體氯化鈉不導(dǎo)電，溶于水后形成的溶液就能夠?qū)щ姡鹊龋谑撬靥骄克谶@里所起的作用，由于純凈的水本身是不導(dǎo)電的，唯一的可能就是電解質(zhì)在水溶液中電離出離子并不需要有電流的作用，他提出的電離假說(shuō)由于和傳統(tǒng)的理論相違背，在離子是否能夠獨(dú)立存在還沒有得到確證之前，懷疑和責(zé)難應(yīng)當(dāng)是合理的，所以直到人們弄清楚原子結(jié)構(gòu)并確認(rèn)離子可以獨(dú)立存在之后，阿累尼烏斯的電離學(xué)說(shuō)才被認(rèn)可，進(jìn)而成為經(jīng)典的化學(xué)理論，

聽到這里，同學(xué)們松了一口氣，紛紛在筆記本上記下了自己認(rèn)為最值得保留的體會(huì)，老師順勢(shì)啟發(fā)和誘導(dǎo)同學(xué)們說(shuō)：“通過(guò)這個(gè)故事可以思考兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是和化學(xué)直接相關(guān)的問(wèn)題，即電解質(zhì)溶液能夠?qū)щ娛且驗(yàn)槿芤褐写嬖趲щ姷碾x子，在這一點(diǎn)上，阿累尼烏斯和法拉第的觀點(diǎn)一致，那么他們之間的不同之處在哪里呢？”經(jīng)過(guò)短暫的思索和交流后，小王起立回答：“他們的主要分歧是電解質(zhì)在水溶液中產(chǎn)生離子的原因.法拉第認(rèn)為要依靠外電流的作用，阿累尼烏斯則認(rèn)為是溶劑水的作用，”這個(gè)回答簡(jiǎn)潔而準(zhǔn)確，獲得了老師和同學(xué)們的一致贊同，老師問(wèn)：“還有什么需要補(bǔ)充的嗎？”小沛起立說(shuō)：“我可以補(bǔ)充一點(diǎn)，根據(jù)阿累尼烏斯的學(xué)說(shuō)，電解質(zhì)是在溶劑水的作用下產(chǎn)生離子的.因此電解質(zhì)的溶解過(guò)程同時(shí)也是它轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子的過(guò)程，由于不需外電流的作用，所以這個(gè)過(guò)程是具有自發(fā)性的自然過(guò)程，”老師在同學(xué)們的掌聲中做了如下總結(jié)：“我們不僅要知道兩種學(xué)說(shuō)的差異，而且應(yīng)該進(jìn)一步認(rèn)識(shí)電解質(zhì)在水溶液中電離過(guò)程的特點(diǎn)，后者才是阿累尼烏斯電離學(xué)說(shuō)的核心概念啊！至于第二個(gè)問(wèn)題一這個(gè)小故事里的大智慧是什么？我們今天就不討論了.留給你們課后思索和交流，”

親愛的讀者，你們也一起來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題好嗎？

責(zé)任編輯 侯秀姣 彭德利