化學重大的發現.pptVIP

凱庫勒（Friedrich August Kekulé von Stradonitz）於1865年提出了苯環單、雙鍵交替排列、無限共軛的結構，即現在所謂「凱庫勒式」。 據稱他是因為夢到一條蛇咬住了自己的尾巴才受到啟發想出「凱庫勒式」的。 他又對此結構作出解釋說環中雙鍵位置不是固定的，可以迅速移動，所以造成6個碳等價。 他通過對苯的一氯代物、二氯代物種類的研究，發現苯是環形結構，每個碳連接一個氫。 1913年英國科學家亨利·莫塞萊利用陰極射線撞擊金屬產生X射線，發現原子序越大，X射線的頻率就越高，因此他認為核的正電荷決定了元素的化學性質，並把元素依照核內正電荷數排列，經過多年修訂後才成為當代的週期表。 週期表中是以元素的原子序排列，最小的排行最先。表中橫行稱為一個週期，直行稱為族。 直至2011年5月，週期表中共有118種已經發現的元素（元素1-118）。 而鹼土金屬的分離就比較困難，一開始戴維同樣使用熔融的氫氧化物進行電解，不過反應性不佳，也看不到新生成的金屬。 後來戴維改進實驗方式，共熔鹼土與過量的氫氧化鈉再通以電流，終於看到亮晶晶的金屬微粒，不過瞬間就燒掉了。於是實驗的問題轉成「要如何保存電解得到的金屬呢？」 戴維使用氧化汞與金屬可形成汞齊（Amalgam，汞合金），最後再把汞齊加熱，把汞趕跑後就得到想要的元素。 1808年，戴維用這種方法發現了鎂、鈣、鍶、鋇。 原子有光的特性Atoms Have Signatures of Light 光譜研究的歷史源自1663年，時僅21歲、就讀牛津大學的英國牛頓物理學家（Isaac Newton）將一道太陽光通過稜鏡，在牆壁上投射出紅橙黃綠藍靛紫的彩色色帶，牛頓將此色帶命名光譜。 1814年德國物理學家弗朗和斐（J. von Fraunhofer）檢視太陽光的光譜，發現在某些地方會出現暗線，他把這些暗線依照順序以A、B、C…命名，其中最引人注目的莫過於黃光部分的兩條暗線－D線（D line）。 有次弗朗和斐突發奇想，他分別驗證太陽光與鈉燃燒產生的光譜，發現鈉燃燒的光譜在同樣D線處出現兩條明亮的黃線，但弗朗和斐無法解釋這個現象。 在弗朗和斐實驗四十年後，德國物理學家克希何夫（ Gustav Kirchhoff ）與化學家本生（ Robert Bunsen ）兩人在海德堡大學開始了光譜分析的研究。 首先本生發明了一種利用瓦斯混合空氣燃燒的加熱器具，現稱本生燈。一般火焰的亮度太高，容易干擾光學實驗；而本生燈的火焰較陰暗，較不會影響加熱物質放出的光線。 兩人也一同開發出分光鏡，分光鏡的原理是利用不同波長光線的折射率不同，透過稜鏡而產生色散，克希何夫推斷類似顏色的火焰應可使用稜鏡來區分它們放出光線的不同。 當克希何夫將中等強度的陽光透過含有氯化鋰的火焰，再使用稜鏡色散，他發現在黑暗背景中出現了一條亮線。但當他使用更強的陽光進行實驗時，卻發現在原先亮線的地方出現一條暗線。克希何夫同時也使用高熱的石灰產生連續性的光譜，將此光通過鈉燃燒的火焰，再經過稜鏡色散。在先前發表太陽光光譜的D線位置，出現了暗線。 克希何夫認定太陽的表面必定存在鈉蒸氣，才會有這樣的譜線。透過這種方法，克希何夫歸納出某元素在高熱時若能發射某種波長的光，則在較低溫時其蒸氣就會吸收相同波長的光。實驗的結果在往後被歸納為「克希何夫三大光譜定律」 1909年美國物理學家羅伯特·密立根（Robert Andrews Millikan）做了一個著名實驗，稱為油滴實驗，可以準確地測量出電子的帶電量。 他使用電場的庫侖力來抵銷帶電油滴所感受到的重力。從電場強度，計算出油滴的帶電量。 他的儀器可以準確地測量出含有1到150個離子的油滴的帶電量，而且實驗誤差可以限制到低於0.3%。 他發現每一顆油滴的帶電量都是同一常數的倍數，因此，他推論這常數必是電子的帶電量。 波耳模型引入了量子化的條件，但它仍然是一個「半古典半量子」的模型。完全解決原子光譜的問題必須徹底拋棄古典的軌道概念。儘管波耳模型遇到了諸多困難，然而它顯示出量子假說的生命力，為古典物理學向量子物理學發展鋪平了道路。 藉由波耳模型，使科學家更多了解電子的行為：在單一原子中，帶負電、繞原子核運行的電子與核內帶正電的質子互相吸引。在多原子結構中，位於兩原子核之間的電子則皆受兩方吸引。因此，原子核和電子間最穩定的組態，是當電子位處兩原子核間之時。這些電子使原子核能夠彼此相吸，形成所謂的化學鍵。 因為他們在放射性上的發現和研究，居禮夫婦和亨利·貝克勒共同獲得了1903年的諾貝爾物理學獎，居禮夫人也是歷史上第一個獲得諾貝爾獎的女性。 1911年居禮夫人又因為成功分離了鐳元素而獲得諾貝爾化學獎。 居禮夫人是歷史上第一個獲得兩項諾貝爾獎的人，而且是僅有的兩個在不同的領域獲得諾貝爾獎的人之一。 居