伽伐尼這樣推理：如果是電火花引起肌肉顫搐，那么就可以用來驗證美國科學家富蘭克林根據風箏實驗提出的假設：閃電也是電。伽伐尼把蛙腿掛在鐵欄桿上的銅鉤下，準備檢驗這一假定。當雷電來臨時，蛙腿果然顫搐了。但是又發生了這一現象：沒有雷電時，蛙腿也會顫搐。伽伐尼發現，只要兩種不同的金屬同時接觸肌肉，顫搐就會發生。
伽伐尼不能斷定這一現象的原因。是金屬引起顫搐？或者是肌肉，即便是死肌肉，仍然保留某種固有的“動物電”？也許伽伐尼的生物學興趣導致他傾向于得出這一想法：蛙腿這樣的動物組織也有電力。他在1791年發表了該結果。另一位意大利人伏打看到這一發現后，也開始做這方面的工作，從而導致了另一場革命。
伏打讀了伽伐尼的文章，重復他的實驗，又在自己身上做了另外一種實驗。他把一片錫箔和一枚銀幣含在口里——一個在舌尖，一個在舌根，這兩塊金屬是用銅線串起來的。他發現這一裝置在他嘴里產生了明顯的酸味。他正確地作出判斷，酸味表示電荷的存在。
他寫道：“值得注意的是，在錫和銀相互接觸時，酸味就一直存在……這表明電從一處到另一處的流動在不受阻礙地進行。”
他認識到，金屬不僅是導體——電實際上就是它們產生的！伽伐尼錯了：蛙腿顯示的不是動物電，而是金屬電。然而，伽伐尼還是起了重要作用，他的實驗把人們的注意力引向這個事實，由此戲劇性地打開了研究電的大門。從那時以后的150年中，電成為一種有價值的科學工具，電的工業和商業用途數不勝數。伽伐尼的名字成了人人皆知的用語，例如由于害怕而受到刺激（galvanized by fear）；有些用詞也與伽伐尼有關，例如鍍鋅鐵（galvanizediron）和電流計（galvanometer，檢測電流用的裝置）。
1797年，伏打成功地得到了流動的電，它不是當時最容易得到的來自萊頓瓶的靜態電。1800年，他給倫敦皇家學會寫信，描述了他發明的第一個電池——電流可源源不斷地從中產生。
戴維的電化學
在18世紀末，電對每個人都有著巨大的魔力，既包括科學界，也包括大眾。人人都在談論富蘭克林用風箏絲線和閃電做的實驗，社交名流也喜歡在野餐和聚會中做靜電游戲。但是沒有一個人清楚地知道自己做的是什么，或者為什么能這樣做，部分原因就在于沒有連續的電源。
由于伏打發明了所謂的伏打電池后，情況才不一樣。伏打的工作不僅打開了探討電的本性的道路（在理論物理學和工業兩方面都產生了輝煌成果），而且為發現新的元素和探討化學鍵的本質提供了突破性的工具。
現在我們的故事再回到化學。就在伏打向倫敦皇家學會報告他的發現之后不久，戴維開始思考如何把伏打電池用來解決某些化學問題。戴維，也許最有名的是他發現了兩種元素，鈉和鉀，他還為礦工發明了安全燈。1800年，他（和楊一起，楊的工作將在本編第四章討論）受雇于皇家研究所，這是一個新建立的研究實驗室和教育機構。
被公認為電化學奠基人的戴維戴維是家里5個孩子中年齡最大的，他出生于1778年，是英國康沃爾郡西海岸的判扎斯城一位木雕家的兒子。1794年，年輕的戴維只有16歲，父親去世，家庭負擔只好落在他這位長子身上。于是，戴維在本地一位外科醫生那里當了一段時期的學徒工，但是在19歲時他對實驗化學、物理學以及相關領域發生了濃厚興趣。他開始檢驗拉瓦錫夫婦在《化學基礎論》一書中的思想，并得出某些革命性的結論。通過觀察冰塊的摩擦實驗，他斷言：熱，不像大多數化學家所設想的那樣，是“不可稱量的流體”，而是運動的一種形式。不幸，戴維太年輕，還有一點粗心大意，對自己的實驗結果過于自信。結果，科學界對他的看法相當冷淡，普遍持懷疑態度。對此戴維相當失望。
但是1798年，戴維成了貝多斯（Thomas Beddoes，1760—1808）的助手，貝多斯是多才多藝的化學家和擅長于用氣體進行治療的醫生。在貝多斯的布里斯托爾氣體研究所，戴維把他自己當做實驗對象，就像實驗室中的豚鼠那樣。他自己制備一氧化二氮（又稱為笑氣，后來被牙科醫生廣泛使用），有一天他總共吸入了16夸脫。他后來說，這一天他“完全陶醉了”。他研究了這一氣體的生理學效應，于1799年寫了一篇詳盡的論文，因此而成功地獲得作為化學家的名望［還在社會名流中享有盛譽，這些名流中有兩位詩人柯勒律治（Samuel Taylor Coleridge，1772—1834）和華茲華斯（William Wordsworth，1770—1850），特意到他的實驗室里訪問，欣賞他發現的“陶醉效應”］。
戴維關于一氧化二氮的科學論文引起了倫福德伯爵的注意，他是美國出生的一位傳奇般人物，由于把熱看成是一種運動形式，從而在18世紀末激起相當大的爭論，因為當時大多數化學家和物理學家認為熱是一種叫做熱質的不可稱量（也就是沒有重量）的流體。盡管倫福德（原來的名字叫做湯普森）當時是在巴伐利亞政府任職，但他卻打算在英國創建皇家研究所，普及科學，并把科學發現的成果運用到日常生活、藝術和生產之中。倫福德聘請戴維擔任第一屆實驗室主任，這對于年輕有為的化學家來說，是一個極好的機會。
1800年，戴維在離開布里斯托爾去倫敦前，就已有了這一令他感到滿意的想法，伏打電池是通過化學反應而產生電，很快他就猜測到，逆效應可能也是正確的，即反過來把電作用于化合物和混合物上，也會產生化學反應。
然而，在接下來的幾年里，他在倫敦皇家研究所的職責使他離開了這個課題。為了賺一點錢，研究所開設了一系列高級科普講座，戴維的魅力和激情使他成為當時最受歡迎的演講者之一。（奇特的電學表演和一氧化二氮產生的“高潮”也許吸引了更多聽眾的注意力。）一方面是為了推行科學普及的工作，另一方面也是為了保證有固定的收入，但與此同時，研究所還集中關注農業科學、制革和礦物學，戴維關于這些課題的幾篇出色論文，不但給研究所增添了光彩，也給自己提高了知名度。
1806年，戴維的機會來了。在短短5個星期里，他完成了108個電解實驗，使電用于產生各種化學反應。這一年他在向皇家學會作的《論電的化學媒介作用》的報告中，提出了電解與電流作用之間的理論聯系，對化學反應的電特性首次給出解釋。他說，化學上物質的結合是因為原子間有相互吸引的電。
戴維還想到，也許可以用電來分解化合物從而分離出尚未發現的元素。許多年來科學家一直在對數種物質進行研究——石灰、氧化鎂、碳酸鉀，等等，它們似乎都是金屬的氧化物。但是用加熱或者其他能夠想到的辦法，都無法把氧分離出去。戴維在他的報告結尾作出預言，希望“新的分解方法可以引導我們發現物質的真正元素”。
為了試驗這一想法，戴維建造了龐大的電池組，用250多塊金屬片組成，比伏打電池要強大得多。第二年，他用一小塊稍稍浸濕的碳酸鉀（由植物燃燼后的灰末浸水而得到）做實驗，他從電池的負極引出絕緣的電極連在碳酸鉀塊的一個表面，正極連接另一個表面。這時他注意到，碳酸鉀塊“處于劇烈的活性狀態”。碳酸鉀塊的兩個接觸點開始溶化，與正極相接表面釋放出一種氣體。另一個接觸點，不釋放氣體，卻開始生成“具有高度金屬光澤的滴狀物質”，看上去有點像汞滴，其中的某些在燃燒時會發出明亮的火焰，并且爆炸。戴維馬上明白，他發現了一種新元素，他稱之為鉀。正如他的兄弟約翰在信中描述這個實驗時寫道，戴維“看到通過碳酸鉀冒出了許多鉀滴，當它進入大氣時起火，他無法克制喜悅的心情，興奮得在房間里歡呼跳躍，但很快他又使自己鎮定下來繼續做實驗”。
幾天后，戴維用同樣的方法對碳酸水（現在知道它是氫氧化鈉）做實驗，結果發現了鈉。他的想法得到了證實。與此同時，在斯德哥爾摩。貝采里烏斯和他的同事正在進行類似的實驗，雙方互有通信往來。貝采里烏斯發現，當他在加入石灰或重土的汞化合物中通入電流時，得到了一種“汞齊”或者某種合金，是其他金屬與汞的合成物。這給戴維又一個啟示，不出幾個月，戴維對貝采里烏斯描述的汞齊（以及其他物質）猛烈加熱，結果從中分離出了鎂和鈣；從一種礦物中分離出了鍶（strontium，該礦物質產于蘇格蘭的一個城鎮，其名即由此而來）；從重土（baryta）中分離出了鋇（barium）。戴維以發現眾多元素而聲名遠揚。1810年，戴維在測試一種名叫次氯酸的綠色氣體時，發現一種元素，他稱之為氯（因為它呈綠色）。
1812年對于戴維來說是重要的一年，這一年他出版了《化學哲學原理》（Elements of Chemical Philosophy）。很快他又出版了應用性更強的《農業化學原理》（Elements of Agriculture Chemistry）。由于他的成就，1812年4月他被封為爵士，不久娶了富有的蘇格蘭寡婦阿普勒斯。1813年，他被任命為皇家研究所教授，隨即去歐洲旅行，隨同的有新婚夫人和不久前選用的年輕助手法拉第。法拉第的故事將在19世紀后半葉詳細展開。盡管當時英國與法國正在交戰，但正如戴維所說：“科學家之間永遠沒有戰爭?！蹦闷苼鰵g迎戴維的訪問。在這期間，戴維和法拉第訪問了歐洲大陸的許多著名科學家。對于法拉第來說，這次旅行使他有幸領略科學前沿的風貌。
1820年，戴維成為皇家學會會長，開始研究船底銅罩的防腐蝕方法，但是他的健康開始不佳，1823年后長期在瑞士居住，一直到51歲去世。在那里他受到高度尊敬，獲得國葬的禮遇。
這一年是1829年，對于化學來說，新的世紀剛剛開始。新的挑戰正在前頭：為大量出現的新元素理出個頭緒，繼續尋找更多的新元素，以及弄清與碳元素相結合的一大族分子。所有這些領域的進展不久就會到來。
復雜而有序的化學世界
到了1830年，已知元素的數目已猛增至50多個。顯然，組成宇宙的不再是那少數“幾種簡單元素”，化學中到處充滿混亂。
首先，人們不是用同樣的符號表示同樣的事情。許多奇怪和神秘的符號仍然留存，那是很久以前煉金術士從占星術那里借用來的。金的符號是一個圓圈，中間一個點；銀的符號是月牙；硫的符號是向上的三角形；銻是小王冠。這些符號不具有實際意義。道爾頓提出一種系統，是用不同的圓來表示每一種元素，但是這仍然不便于記憶。1826年，貝采里烏斯想到一個簡單的方法，就是用各個元素名字的第一個字母作為它的符號。O表示oxygen（氧），N表示nitrogen（氮），s表示sulfur（硫），如此等等。當第一個字母相同時，加上第二個字母以示區別。于是鈣（calcium）是Ca，氯（chlorine）是Cl。這一系統至今仍在運用。不過在語言之間仍然存在某些混亂：德國化學家稱氮為Stickstoff，而法國人稱之為azote，英國人稱之為nitrogen。因此，貝采里烏斯以拉丁化的名字作為依據，這樣的符號就能在國際上通用。母語是英語的人們很幸運，大多數元素從其拉丁化的名字可以認得，只有少數例外，諸如金（Au）的英文字是gold，而拉丁文是aurum；銀（Ag）的英文字是silver，而拉丁文是argentum；鈉（Na）的英文字是sodium，而拉丁文是natrturn。
凱庫勒（Friedrich Kekulé von Stradonitz，1829—1896）也提出一種設想，這就是用結構圖來表示分子中原子的排列。例如在凱庫勒的系統中，水（H2O）變成了H—O—H。同樣地，氨（NH3）的三個氫原子圍繞一個氮原子組成一個三角形。不久凱庫勒的結構圖開始流行。
但是即使對于最普通的化合物，它的分子式也頗有爭議。各種不同元素的原子量無法取得一致，用分子式表示時，分子里的原子非?；靵y。像醋酸這樣平常的化合物，不同派別的化學家竟采用不同的表達式，數目竟多至19種。
卡爾斯魯厄會議
該是采取行動的時候了。處于運動中心的是凱庫勒，他發起了第一屆國際化學會議，試圖澄清化學中的混亂。第一屆國際化學會議，于1860年在德國一個小城卡爾斯魯厄舉行，它位于萊茵河邊，對岸就是法國。共有140位代表參加，包括當時大多數杰出的化學家。
但是他們卻是一群固執己見、互不讓步的科學家，會議一開始就爭議不休，沒有得出任何結論，對原子量也沒有共識。這時，坎尼扎羅（Stanislao Cannizzaro，1826—1910）登上了講臺。
坎尼扎羅是一個熱情奔放、好爭善辯的人。1848年他從家鄉意大利的西西里島逃到法國，為了躲避那不勒斯政府的迫害，因為他參加反對那不勒斯反動統治的起義，但是起義失敗了。在法國，他對化學的混亂局面有過相當深入的思考。1858年，他發表一篇論文重提阿伏伽德羅假說，這個假說已被人們忘記幾乎50年了。它說的是，（在同樣溫度下）同樣體積的不同氣體一定含有相同數目的粒子。他參加卡爾斯魯厄會議就是為了給原子量、阿伏伽德羅假說和原子與分子的分界給予有力的辯護。他說，可用阿伏伽德羅假說確定氣體的分子量，運用蓋呂薩克的化合體積定律，再用貝采里烏斯的原子量，三者相結合就可以解決許多問題。他還采用小冊子的形式來散發自己的演講稿，說服了許多與會者，會后不久又說服了更多的人。特別是其中有一位回到俄羅斯后，對這個問題做了大量思考。
門捷列夫的單人牌