2.3 早期化学概念和定律的建立和形成
2.3.1 一些化学基本概念的建立
简 史
（1）元素
☆1789年，拉瓦锡在他出版的《化学基础论》一书中把“元素或要素”定义为“分析所能达到的终点”。
☆拉瓦锡在《化学基础论》中列出了近代化学史上第一张化学元素表，将元素分为四大类。
☆拉瓦锡依据他自己确定的标准（“用任何方法都不能再加以分解的一切物质”），对当时已知的化学物质进行了筛选和归类。
☆拉瓦锡彻底否定了自古以来一直认为水和空气是元素的错误观念。
☆拉瓦锡不仅肯定了化学元素是多种多样的，从而澄清了自古以来关于化学元素概念的重大思想混乱，而且充分地意识到确定哪些物质是元素对化学研究是具有重大意义的。
☆1841年，瑞典化学家贝采里乌斯（Jons Jakob Berzelius，1779—1848）创立同素异形体的概念后，元素与单质才开始有区别。
（2）混合物和化合物
☆在18世纪以前的西方有关化学的论述中，混合物和化合物两个概念是混淆不清的，常用今天的混合物一词指化合物。
☆波义耳就曾用“mixture bodies”指化合物。后来，“化学的结合”逐渐代替了“化学的混合”，化合物一词才出现。
（3）酸、碱、盐
☆英国医生路易斯把中性盐定义为虽由酸碱二者组成，却不显二者之一的性质的物质。
☆第一个从化学组成角度给酸、碱、盐下定义的是拉瓦锡。
导 图
人物小史与趣事
拉瓦锡
拉瓦锡（1743—1794），法国化学家、生物学家。主要成就：提出了“元素”的定义；发表了第一个现代化学元素列表；创立了氧化说。
☆关于空气在燃烧中的作用的研究
为了解释燃烧过程涉及的空气的确切本质，拉瓦锡开始致力于研究空气在燃烧中的作用。
1772年，他进行了著名的金刚石燃烧实验，实验表明金刚石燃烧与木炭燃烧的结果一样，产生了相同的“固定空气”，从而首次证明金刚石和木炭是同素异形体。后来得出结论：“固定空气”必定是碳和氧的一种化合物。同年，他还做了一些关于磷和硫的燃烧实验，发现这两种物质燃烧后也会增加重量。同年11月1日他向科学院提交的报告中指出：硫和磷燃烧时的增重是因为它们吸收了“空气”，密陀僧（一氧化铅）与木炭一起加热后所生成的金属铅重量减轻则是因为失去了“空气”。
1774年10月，拉瓦锡从普里斯特利在访问巴黎的宴会上的谈话中获悉，通过加热“汞的红色沉淀”可得到“脱燃素空气”（氧），他证实并发展了普里斯特利的工作。在出版的《物理化学简论》（1774年）中，列出了他当时获悉的和亲自实验的相关结果。通过实验，他发现在燃烧和金属煅烧中，仅有一部分已知体积的普通空气消耗掉，由此得出结论：在燃烧过程中起作用的是普里斯特利发现的“脱燃素空气”，它被燃烧吸收。他还观察到，鸟类在这种新的“宜于呼吸的清新空气”中活得更久，并证明这种“空气”可与碳化合，生成“固定空气”（二氧化碳）。
1777年，拉瓦锡通过实验证实了他对空气组成的见解：“空气由两种性质不同并且对立的弹性流体组成”，一种是普里斯特利发现的“脱燃素空气”，他开始称为“空气的最纯部分”、“生命空气”，后来称为“酸化要素”或“氧素”，最后称为“氧气”；另一种最初他称为“大气的碳气”，意思是“无益于生命”。他进一步阐述，燃烧不是所假设的火的要素（燃素）释放的结果，而是燃烧物质与氧化合的结果。
2.3.2 一些化学基本定律的形成
简 史
（1）质量守恒定律
☆布莱克曾对质量守恒定律有过叙述。
☆对质量守恒定律有比较明确的阐述并为广大化学家所接受的是拉瓦锡的《化学基础论》。
（2）化合比例定律
☆化合比例定律是近代化学家在质量守恒定律以后，利用定性和定量分析方法相继建立起来的一系列有关化合物中元素组成及化学反应时各物质之间的定量关系定律。
☆最先系统研究酸碱中和反应中的化合比并引进化学计量概念的是德国矿冶工程师里克特。
☆里克特在1792年发表的《化学计量初步》中提出了化合比的概念。
☆酸碱当量表及其一部分注解于1803年被贝托雷的《化学静力学》引用，因此而为大家所知。
☆瑞典化学家贝采里乌斯对两种铅氧化物（PbO和PbO2）的重量组成分析、比利时化学家斯达（J.S.Stas，1813—1891）和法国化学家杜马（Jean-Baptiste André Duma，1800—1884）对两种碳氧化物（CO和CO2）的重量组成分析更加严格地证实了倍比定律的正确性。
（3）气体定律
☆法国工程师克拉伯龙（Benoit Paul Émile Clapeyron，1799—1864）推导得出一定量气体的体积、压力和绝对温度之间的关系为pV=cT。
☆1809年，法国化学家盖-吕萨克（Joseph Louis Gay-Lussac，1778—1850）经过测定一些气体化合时的体积关系，在其发表的论文《论气体物质彼此化合》中提出了气体反应简单比定律。
导 图
人物小史与趣事
化学元素命名及化学反应方程式
☆一些化学元素和化学物质的命名及符号
在化学元素概念明确的初期，很多化学元素在欧洲各国的叫法不同。1787年，拉瓦锡等发表了《化学命名方法》，使化学物质的命名与其新学说相适应。为了使化学元素的命名统一规范化，贝采里乌斯做了大量的开创性工作，发挥了重要作用。他在1811年提出将化学元素名称拉丁化，其目的是使每一种化学元素的名称中都具有相同的词尾“-um”或“ium”，以求达到形式上的统一。大家采纳了他的建议，此后不断发现的新元素也照此命名。贝采里乌斯还建议用每种元素拉丁名称打头的字母作为该种元素的化学符号，这样化学就有了自己的通用符号。在此基础上，他又提出用这些符号
来表示物质的化学式。
☆化学反应方程式的书写规则
在统一的化学元素符号规定之前，化学反应方程式尚无明确的书写格式。拉瓦锡在1789年把葡萄汁产生碳酸（二氧化碳）和酒精的反应写成
葡萄汁=碳酸+酒精
可这实在不能算是化学方程式。
19世纪，道尔顿在提出原子论以后，曾用他的原子图形表示过化学反应，可谓化学反应方程式的先声。
现行的化学方程式书写格式是在1814年贝采里乌斯的写法的基础上进一步完善确定的。他当时把氢和氧化合成水的化学反应方程式写为2H+O=H2O，在他的方程式中之所以出现“2H”和“O”是因为当时还没有分子的概念。