阿累尼乌斯创建电离学说的故事

宋心琦

小沛从一本化学史图书上看到一篇关于电离学说创始人阿累尼乌斯（瑞典物理化学家）的故事，文章介绍了阿累尼乌斯的生平和在多个科学领域中的贡献，也谈到阿累尼乌斯在提出电离学说的博士论文答辩会上备受责难、几乎未能通过的情况，这种看似互相矛盾的问题发生在一位像阿累尼乌斯这样的大科学家身上实在有些难以理解，所以小沛给化学老师提出了这个问题，老师认为这是个非常好的问题，虽然不是必须讲授的内容，但却值得和同学们共同研讨，于是对同学们说：“我回去准备一下.下次课上我们再来讨论，好吗？”老师虽然对答案已经有了一个大致的轮廓，但是在解答学生提出问题时所持有的严肃认真态度深深地感染了同学们，大家用热烈的掌声一致表示赞同，

化学课终于到来了！同学们把课本和笔记本放在课桌上，静静地聆听老师讲阿累尼乌斯的故事，阿累尼乌斯是个传奇式的多才多艺的大科学家.不仅在化学领域有杰出的建树，在物理学（致力于电学研究）、天文学（从事天体物理学和气象学研究）、生物学（出版了《免疫化学》及《生物化学中的定量定律》等专著）及瑞典国内水利资源和瀑布水能研究与开发方面都做出了重要贡献，值得认真思考的是.阿累尼乌斯在200多年前提出的电离学说和关于化学反应速率与温度关系的阿累尼乌斯动力学方程，至今仍然作为化学基本理论和概念收入大中学的化学教科书中，可是当初（1884年）在他提交题为《电解质的导电性研究》的博士论文时却几乎未能通过！这是因为什么呢？讲到这里，老师停顿了下来，课堂里静得几乎只能听见同学们的呼吸声，因为他们也正在思索这个问题，

老师接着讲故事，阿累尼乌斯的学术观点并没有错误，也不能归咎于答辩委员会的教授思想保守.未能做到慧眼识英才，原因何在呢？19世纪上半叶.人们已经有了电解质在水溶液中产生带电离子的观点，但对于离子的产生是否一定要依靠外电源电流的作用则没有确定的看法，以至于在较长时期内.科学界普遍赞同法拉第（英国物理学家、化学家）关于溶液中“离子是在电流作用下产生的，观点，阿累尼乌斯在研究电解质溶液的导电性时发现，溶液的导电性与浓度有关，而且两者并不成正比，他还发现如下实验事实：氨气、卤化氢气体不能导电，但它们的水溶液却能导电；纯净的固体氯化钠不导电，溶于水后形成的溶液就能够导电，等等，于是他着重探究水在这里所起的作用，由于纯净的水本身是不导电的，唯一的可能就是电解质在水溶液中电离出离子并不需要有电流的作用，他提出的电离假说由于和传统的理论相违背，在离子是否能够独立存在还没有得到确证之前，怀疑和责难应当是合理的，所以直到人们弄清楚原子结构并确认离子可以独立存在之后，阿累尼乌斯的电离学说才被认可，进而成为经典的化学理论，

听到这里，同学们松了一口气，纷纷在笔记本上记下了自己认为最值得保留的体会，老师顺势启发和诱导同学们说：“通过这个故事可以思考两个问题，一个是和化学直接相关的问题，即电解质溶液能够导电是因为溶液中存在带电的离子，在这一点上，阿累尼乌斯和法拉第的观点一致，那么他们之间的不同之处在哪里呢？”经过短暂的思索和交流后，小王起立回答：“他们的主要分歧是电解质在水溶液中产生离子的原因.法拉第认为要依靠外电流的作用，阿累尼乌斯则认为是溶剂水的作用，”这个回答简洁而准确，获得了老师和同学们的一致赞同，老师问：“还有什么需要补充的吗？”小沛起立说：“我可以补充一点，根据阿累尼乌斯的学说，电解质是在溶剂水的作用下产生离子的.因此电解质的溶解过程同时也是它转变为离子的过程，由于不需外电流的作用，所以这个过程是具有自发性的自然过程，”老师在同学们的掌声中做了如下总结：“我们不仅要知道两种学说的差异，而且应该进一步认识电解质在水溶液中电离过程的特点，后者才是阿累尼乌斯电离学说的核心概念啊！至于第二个问题一这个小故事里的大智慧是什么？我们今天就不讨论了.留给你们课后思索和交流，”

亲爱的读者，你们也一起来回答这个问题好吗？

责任编辑 侯秀姣 彭德利