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科学家都是对其身边的事物和现象十分注意和敏感并有所发现的人, 他们又是勤於思考善於分析的人.科学是客观存在的, 经过人们的发现、思考和分析, 才能成为人类文明的象征, 给社会带来物质的和精神的财富.下面我们就来说说有关化合价的故事.

化学上在建立了原子、分子和原子量的初步概念之后, 随即在测定物质组成的实验基础上, 确立了大量化合物的化学式.即便是当时的实验手段粗陋, 原子量的数据不准确, 写出化学式有不少是错的.科学家们就注意到化合物中各元素原子间, 相互结合的数目, 存在某些有趣的关系.这一事件是从19 世纪50 年代后开始被人们观察到的.

1852 年, 英国化学家富朗克兰德 (1825-1899) 先研究了有机化合物接着又研究了很多无机化合物的组成化学式之后, 在一篇文章中写道: `无机化合物的化学式被承认以后, 甚至从表面可以看出, 它们在结构上存在对称性, ……'他在这里所说的`结构上的对称性', 不是我们现在所知的诸如分子中原子排列的结构对称, 而是指不同元素的一个原子, 有些只能跟另一元素一个原子相结合, 有些则能与另一元素的两个原子相结合, 还有能跟三个原子、四个原子相结合的等等.当时他举氮、磷、砷、锑有NH3、PH3、ASH3、SbH3 等化合物 (另外还有一些化学式是错的) 后指出: `在这样的比例下, 它们的亲合力得到满足'.

所谓的亲合力, 是西欧十三、十四世纪时的炼金术士们, 从主观的唯心主义出发, 提出来的拟人化了的说法.他们认为两种物质间, 像人一样, 只有相亲、相爱才能结合.富朗克兰德在借用这一词时他还说: `一切化学元素, 当生成化合物时, 与之相化合的原子 (如 H、 O、I、 Cl) , 在性质上尽管差别很大, 但它吸引这些元素的‘化合力’ (即亲合力) , 却总是要求结合一定数目的原子为满足'.他用`结合一定数目的原子'解释亲合力, 已经有了较明确的化合价概念.

1857 年, 德国著名的有机化学家凯库勒根据当时的事实和理论上的成就, 指出: `不同元素的原子相化合时, 总是倾向於遵循亲合力单位数是等价的原则.'在这位化学家的说法中, `亲合力'发展成为`亲合力单位'而量化了, 这样他看来, 元素氮、磷、砷的亲合力是等价的, 即它们的亲合力单位都等於3, 它们所结合的氢原子都是3 个, 按亲合力等价原则, 三个氢原子亲合力单位总和也是3, 那么, 氢原子亲合力单位应该等於1.这样的推理, 跟我们现在有关化合价的计算方法是一致的.

但是, 当时凯库勒对`亲合力'有一个片面的认识, 他认为一种元素只有一个固定的亲合力单位, 如磷元素, 他认为只有3, 因此有固定的化合物PH3 和PC13.而实际上磷还有5 价的氯化物PCl5, 他则辩解说成化学式是PCl3·Cl2.

1864 年, 德国科学家迈尔建议用`原子价'一词来代替原子的`亲合力单位', 由此`原子价'成为定型的学说, 并逐步发展成为化合价理论.

有趣的是在原子价概念形成和发展的同时, 有些还要更早一些, 有关的化学学说已经或正在提出了定比定律 (1799 年正式提出到1860 年辩论结束) 、分子学说 (由阿佛加德罗提出於1811 年, 到1860 年才被人承认) 以及干扰和阻碍科学发展的亲合力说.就已经从各个方面预示着要产生有关原子间相结合的统一新概念, 即原子价的概念了.由此可以看出, 科学概念都不是孤立发生发展的, 原子价概念的建立也是这样, 而且由於原子价能反映各种元素的一种化学性质, 使不同元素之间, 有了可比的量化标准, (另外还有原子量) , 为化学元素周期律的形成, 提供了重要的素材.

本世纪以来, 物理学家和化学家们的共同努力, 发现了原子内部的秘密, 用原子的价电子理论很好的解释了古老的化合价概念, 并发展形成了物质构成的价健理论.科学家以更新的理论为武器, 对物质性质的认识, 对合成新物质的尝试, 对未来科学的预见, 对伪科学的甄别判断, 都能做到心 中有数, 情理在握了.

科学的发展是了不起的, 但是不断的发现, 才能为科学的发展提供连续的落脚点.而这些落脚点, 既可能是旧问题的终点, 也可能是新问题的起点.科学的进步史, 就是从发现中有发展, 从发展中又有新发现的历史.