发展了古希腊的原子学说。他在批判“四元素说”和“三元素说”的过程中,提出了“粒子学说”。他认为物质是由无数的细小致密的不能用物理方法分割的微粒构成的,然后再由微粒结合成更大的粒子团。粒子团往往作为基本单位参加化学反应,粒子团的大小和形状决定物质的物理性质;粒子团运动的变化能够引起物质性质的改变,吸引力与亲和力可以解释为运动着的粒子团相互作用的结果。固体和液体的不同在于组成它们的粒子团的相对运动的强弱不同,固体内的粒子团相对处于静止状态,液体内的粒子团的相对运动就要强一些。他还认为热也是由粒子团的振动所引起的。波义耳的上述观点构成了《怀疑的化学家》的主题思想。这本书写的是四位学者在一起争论问题,第一位是怀疑的化学家,代表波义耳的观点;第二位是逍遥派化学家,持“四元素说”;第三位是医药化学家,代表“三元素说”;第四位是哲学家,在争论中保持中立。辩论的结果是怀疑的化学家获胜。他认为土、火、气、水、盐、硫、汞都不是万物的本原,构成自然界所有物质本原的是普通粒子,即元素。

  波义耳指出:“元素并不是由其他任何物质构成的,它是直接生成各种化合物的成分,而且,当化合物分解到极限时,得到的某种原始的、具有完全单一性而非混合|生的物质就是元素099他举例说:“将金子用汞溶解,虽然肉眼看不到金子,但金粒子在溶液中存在的事实,可用向溶液中添加适当试剂,使之产生金的沉淀物加以证明。但金粒子还不是元素,金粒子经分解后得到的原始的微粒子才是元素。”

  尽管波义耳的粒子学说和元素概念还不尽科学和完善,至少100多年后,拉瓦锡创立了单质学说和道尔顿提出了元素乃单质的终极微粒子的学说,波义耳抽象的元素概念才具体化,但是波义耳的粒子理论无疑是以后化学的原子和分子思想的萌芽,它打破了目的论,对当时零散的化学实验给予了系统的总结,使人们开始科学地对待化学现象。正是由于波义耳的杰出成就,人类才向近代化学迈出了重要的第一步。

  波义耳定律

  波义耳不但是位伟大的化学家,而且是位伟大的物理学家。他对气体性(即可压缩性)的研究同他的粒子学说一样,名震科坛。有关空气压力的实验的最早历史记载是“托里拆利实验”。

  1643年,意大利科学家托里拆利在一根大约1米长、一端封闭的玻璃管里装满水银,然后用拇指堵住管口,把管子倒立在水银槽里,当他松开拇指以后,管子里的水银开始下降,最后停留在高出槽里水银面约76厘米的地方,不再下降。
 水银柱为什么能停留在那里不落百来呢?对于这个问题,当时争论激烈。托里拆利认为,这是因为大气压力对槽中水银面的作用的结果,波义耳同意这种看法,并用实验加以证明。他把托里拆利实验中的水银槽放到密闭的容器中,把容器中的空气不断地抽出,管中的水银柱就不断下降。等到再把空气一点点送进去,管中的水银柱又逐渐升高。这说明水银柱不掉下来是因为外面有空气的压力。但当时比利时的一位物理教授对此提出了异议。他认为,托里拆利实验中的水银柱之所以不掉下去,是因为管子上面的真空部分对水银柱有一种拉力,就好像一根看不见的绳索。其实,他所说的真空对水银的拉力恰好是大气压力在相反方向的表现。对于这位教授的错误看法,波义耳觉得最好的回答还是实验。

  波义耳用一根J形管做实验。管子短的一端是封闭的,长的一端是开口的。他往J形管里灌水银,水银顺着玻璃管流下去,但是不能升到短的一头的顶端,因为里面的空气给堵在那一头上。

  起初,长管和短管中的水银面在同一水平上。波义耳知道,这时水银柱两端的压强相等,长管开口的一端,水银面上所受的压强就是大气压,它大约是76厘米水银柱高。波义耳仔细测量了短管中被封住的那段空气的体积。因为玻璃管的粗细是均匀的,所以可用短管.中的空气柱的长度来表示体积。他记下的数据是48小格。

  然后,波义耳不断往长管里加水银,封闭在短管中的空气体积就越来越小。波义耳惊喜地发现:当长管中的水银柱液面比短管中的高出大约76厘米,也就是压强比原来加大1倍的时候,短管中的空.气恰好从48小格缩至24小格,正好是原来体积的一半。

  波义耳继续往长管里灌水银,发现压强为大气压2倍的时候,短;管中的气体体积就缩小到16格,即原来的1/3。

  这样,波义耳就把他的实验结果归纳为一个公式:在温度不变的条件下,一定质量的气体的压弹,跟它的体积成反比。这就是著名的波义耳定律。后来,法国物理学家马略特也研究得出这一结果,所以后人又把这个定律称为波义耳一马略特定律。

  波义耳通过周密、精细的实验,纠正谬误,发现真理,证实真理。他的实验方法,令当时科学界耳目一新。

  近代化学的奠

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