关于晶体结构的阿尤伊理论山口达明刘学铭日本千叶工业大学吉林大学长春一结晶学是在世纪末作为一门学司形成的“川发表的题为众。年,阿尤伊己一文位一这是从几何,,。学的角度详细论述晶体结构理论最早的一篇论文阿尤伊不仅确立了晶型分类和命名法的,。即物质的墓本结构单位相关的理论分别持续地分割下去最终可以得到,体系而且还提出了与晶型及其内部结构即物质的墓本结构单位相关的理论,阿尤伊认为如果将具有各种晶型的天然矿物分别持续地分割下去,,。一定形状的核例如将碳酸钙分割到最后可以得到斜长方形的核阿尤伊称这种状态为,,。“原形象这样按几何学的规律将矿物逐步分割可以设想最终能得到构成物质的最小单,,“”。位拜把它称为构成要素分子,。“分子”的概念的启发“阿尤伊对分子的看法是受到了马开关于早在,“,马开就在题为按马开的看法所谓构成物质的耍素,即分子如将食盆不断地分割下去,,“”,的论文中,明确地表述了分子的概应理解为这种物质所能分解或者分割的最小最后得到的最小单位还应是食盐也就是说它,了‘念粒子年〕。,马开就在题为按马开的看法即分子,。“”应该具有盒盐的性质这种状态就称为构成要素分子它是由不同成分的原子经化学反,。。应形成的分子与分子进而凝聚成整个物体分子中原子与原子间的结合靠成分原子的亲,。和力物质中分子与分子间的结合靠着凝聚亲和力,。此外马开还认匀晶体是在特殊情况下发生的凝聚状态即所谓结晶就是由液体中分,,。有规则地排列所形成的规整物体在形成晶体的时候拜不是毫无差别的各个面都完全相同的情况除外离出来的构成要素的分子分子表面互相接触的方式,,构成耍素它们总是,,。以能保证最有效接触的面彼此接触。阿尤伊进一步把马开的看法具体化描绘成肉眼可见的几何图形阿尤伊把结晶学和化,。学结合起来深人地论述了晶体的晶型与其化学成份的关系提出了有关晶体结构的理论,,“”年他在自己的主耍著作中写道某一定比例的墓本分子原子组成了化学的,,。。分子这种化学分子是与将晶体分割时所得到的构成耍素分子相对应的这种化学的分子,。因构成它的酸和碱的种类的不同而采取各自的特定的形状可以认为构成要素分子的形,,。状是由墓本分子原子的排列方式和组成的比例所决定的即矿物的晶型是由其化学成,〔’〔〕。“‘分及其构戍要素分子的形状所决定的。以上就是阿尤伊关于晶体结构理论的兹本观点阿尤伊在提出有关晶体结构理论的同。时还设计了测量晶面夹角的实验方法应该说他在晶体结构理论方面做了一些开创性的,,工作但是后来的研究工作表明无论是他的实验结果还是理论本身都存在着严重的缺,,,。“陷比如用阿尤伊的实验方法不能精确地测定晶面夹角用他的晶体的形状由结构耍,,”。素分子的几何形状所决定的观点无法解释某些晶体的硬度和密度以及同分异晶现象等,第卷第期一一??继阿尤伊之后??一和米奇鲁利希,在结晶学理论和实验方面进行了大量的研究工作乌拉斯坦一,为修正阿尤,,。伊的错误和完善晶体结构理论都作出了重耍的贡献他们对阿尤伊的学术观点的修正体,。现在以下三个方面。用晶体结构的精确测定代替了阿尤伊的粗糙实验,阿尤伊是用接触式的测角仪测定晶面夹角的即用测角仪测量相蝶交的晶面的两臂所成,。,的角度年用这种简单的器具测量很小的晶面夹角时所得到的数据是相当粗糙的只是在,鸟拉斯坦发明了反射式的测角仪之后才进一步提高了晶面夹角测定的精确度,例,’”。’。阿尤伊测定的方解石的晶面夹角为而鸟拉斯坦测定的数值则为肠当代的光晶体分析技术就是在乌拉斯坦发明的反射式的测角仪的基础上发展起来,,如。的光结晶学理论的建立方面,他在是做出过重大贡献的但阿尤伊面对乌拉斯坦的精湛,“”。的实验和精确的实验结果却置若周闻依然坚信所谓大自然的完美的游戏,,。提出了球状粒子的晶体模型解决了阿尤伊理论无法解释的问题,。年乌拉斯坦研究了萤石的晶体结构更进一步揭露了阿尤伊理论的缺欠按阿尤,,“伊的看法萤石的分子,们彼此结合成晶体的时候”。,“”无论分子是四面体还是八面体因而必然形成多空穴的疏松结构,是四面体或者八面体都应该以棱线相接触当它,这就无,。法解释萤石的实际硬度和密度的问题为此乌拉斯坦提出了新的假说他认为萤石的基本粒,。子是球状的这些粒子由于互相间的引力紧密地填充形成了四面体,,,乌拉斯坦的这种观点井非首创早在年开普勒在论远雪花的结构的论文中,,就,,提出过类似的看法年虎克也发表过相同的观点尤共值得提出的是道尔顿在题为,“”一文年中分以图示的方法简述了水,。和冰是由球状的粒子组成的。一在乌拉斯坦的科学思维中最具有独创性的是他对由小球堆砌成立方体的解释,出了这样一种模型如果将黑白两种球依直线的方式纵横交错地排列着就可堆砌成,他提个立。。方体这就相当于现在所熟悉的型的晶体结构这种粒子与粒子均匀混合的假说是,〔’。建立在道尔顿的原子论的基础上的与当时的二元的价键理论完全一致,同晶和同分异晶的概念的确立否定了阿尤伊的晶型只能由结构要素分子的形状来,。决定的论点按阿尤伊的看法一种物质的晶体的形状只能由组成它的结构要素分子的几何形状来,,。决定如果把他的观点稍加引伸自然会得出这样的结论由两种不同结构要素分子分别组,成两种晶体时则其晶体的形状必然不同而由同种结构耍素分子组成的晶体其晶体的形,,。,。同晶和同分异晶现象的发现使阿尤伊的这种观点面临着严重的挑战,由不同元素形成的化合物当这些化合物可以用相似的化学,状一定相同年后来同晶和同分异晶现象的发现使阿尤伊的这种观点面临着严重的挑战,,米奇鲁利希发现由不同元素形成的化合物,。组成式表示时则它们的结晶形状往往是相同的这与相同形状的晶体只能由相同结构要素,。分子组成的阿尤伊观点相抵触这种现象所体现的规律被称为同晶型定律当年贝齐利鸟斯,。为了测定原子量而确定原子比的时候曾引用了米奇鲁利希的同晶型定律,一一大学化学年阿尤伊曹在一篇论文中指出,人们又发现一种名为霞石的新矿石,方解石的晶体是属于三斜方晶系的然而,,其成分与方解石完全相同都具有碳酸钙的组成,年,,。但它们的硬度和密度等性质却截然不同这显然是由于晶体结构不同所致实验表明霖石是,。不规则的六面体随后又发现二氧化钦存在着锐钦型和金红石型的两种不同晶型的晶体,,。精密地化学分析表明它们的化学组成完全相同年,室里运用高超的实验技术制出了纯净的酸式磷酸钠晶体,米奇鲁利希在贝齐利乌斯的研究由于制备的条件的不同得到两种,,。晶型验事实。。这种现象称为同分异晶性有些化合物尽管化学组成相同经过反复地实验其实验结果完全能重复,揭露了阿尤伊理论的一个重大的缺陷,这一系列的实而其晶型却,。可能完全不同本来运用同分异晶的概念阿尤伊理论所面临的难题便可迎刃而解了原,,,。来某种组成的物质不只有一种特定的晶型可能具有两种以上的晶型然而,阿尤伊却认,,为这些与他的理论相抵触的现象的出现是由于物质不纯的缘故他期待着随着化学精制,,,技术的进步会出现与他的理论完全一致的结果事实与他的愿望恰恰相反精确的实验表,,。明同分异晶现象是普遍存在的,。这是阿尤伊的功绩之一他从对构成耍素分是由于构成耍素分子具有一定的化学组成所本来把结晶学与化学结合起来加以考虑,子的看法出发指出矿物所以具有一定的晶型,,,。致或者说某种特定的晶型与某种特定的化学组成之间存在着对应的关系,,、。任何刚产生的科学理论总是不完备的有待于修正补充和发展的阿尤伊的关于晶体,结构理论自然也是如此事实上将宏观上观察的结果同物质的微观结构完全对等起来这,,,。种看法本身是有局限性的因此他的理论存在缺陷是不足为怪的然而当后人修正他的,,。理论上缺欠的时候他却依然固执己见这是令人遗憾值得引以为鉴的,,,参考文献’,一〕七,一”七,,,“”〔〕,,“’〔〕七七,,一,“〔〕七七七,”,,“’。”〔〕,,,中国化学会编辑出版会议在广州召开根据中国化学会第二十二届常务理事会的建议年月日至日中国化学会第一次编辑出版会议,。在中山大学召开会议由中国化学会副秘书长、。编辑出版委员会副主任委员孙亦擦主持、会议就中国化学会主办各刊物的办刊方针编辑出版规划以及经费的使用交换了意见建设编辑出版委??员会制定编辑审稿作者道德规范以便在编辑出版工作中不断加强精神文明建设与会者商定今后每年。编辑出版会在中国化学会年度工作会议期间举行第卷第期兴一一

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