被冷落50年的分子說如何結束了化學史上的“混亂局面”？

《化學哲理課程大綱》是1860年在德國的卡爾斯魯厄召開的一次國際化學會議上，意大利化學家康尼查羅散發的一本小冊子。這本小冊子大力推介了阿伏伽德羅的分子論，引起了與會學者的重視，使化學逐步進入了研究原子和分子的階段，開辟了定量化學之路，給新時代的化學奠定了基礎。

1748年秋季，俄國化學家羅蒙諾索夫的化學實驗室終于落成了。他欣喜若狂，連忙寫了一封信給他的好友彼得堡科學院院士歐拉。這封信他寫了好幾個星期，除了報告他這個喜訊之外，還詳細地闡述了他對自然界的變化的看法：“自然界所發生的一切變化，都是這樣的：一種東西失去多少，另一種東西就獲得多少。因此，如果某個物體增加了若干物質，則另一物體必須有若干物質消失。”

這個看法在他心中醞釀好幾年了。他知道，要徹底弄清這個問題，必須借助于實驗。現在實驗室建成了，他怎能不格外高興。

是用實驗來驗證這個看法的時候了。羅蒙諾索夫準備了一些專用容器，里面分別裝入鉛屑，鐵屑和銅屑等金屬，然后在火爐上把容器頸部的玻璃燒紅，再用鉗子夾緊，把容器口全部封死。

他把這種冷卻的容器稱過以后，放在一個大型加熱爐上一一加熱，發現鉛屑熔化了，光閃閃的銀白色熔滴鍍上了一層灰黃色，紅色的銅屑變成了暗褐色粉末，鐵屑變黑了！他又把這些容器一一稱量，結果表明，這些容器的重量沒有變化。

金屬的重量變沒有變呢？第二天，他把實驗重做了一次，在密封容器口之前，先把金屬屑稱量過，燃燒之后，他又重新稱量一下容器，然后打開它，稱量所得的金屬灰，比原來的金屬重。

羅豪諾索夫沉思起來，怎樣解釋這種現象呢？對，容器里是有一定數量空氣的，一定是金屬與空氣的微粒化合了。既在容器中的金屬灰重了一些，那就是說，它增重多少，容器中的空氣也就減輕了多少。

自然界中的一項偉大發明，化學這門學科中的一個基本定律——質量守恒定律就這樣形成了。

可是，羅蒙諾索夫沒有對這一定律下定義，許多人不知道他的這一發現。幾十年后，法國拉瓦錫也發現了在密封的玻璃器皿里燃燒鋁、汞和其他金屬時，器皿的重量在加熱前后沒有改變，盡管形成的金屬灰重于最初使用的金屬。后來，他又從事水的研究，證明了水能分解為氧氣和“可燃空氣”，對這兩種氣體的混合物加熱燃燒時，它們又重新結合成水。為了證明這里沒有任何重量方面的錯誤，他在浸放汞的玻璃罩里準備了兩種氣體的混合物。他把整個裝置放在一個大的分析天平上，幾次將混合物燒掉，它的重量在反應前后總是相等的。1789年，他出版一本《化學教程》，第一次給質量守恒定律下了定義，并寫入書中：“……在任何化學實驗中，化學反應前后存在著等量物質。元素的質和量是同一的，只是發生了變化和變態而已。上述認識可以看作是一條公理，一條化學上所有實驗技術的根據。”拉瓦錫的這段話用今天的語言來說就是：參加化學反應的各物質的質量之和，等于化學反應后生成物的各物質的質量之和。

然而，盡管質量守恒定律已經發現，但是由于道爾頓原子學說的缺陷，一些化學概念的混亂以及測定原子量所遇到的困難，人們仍不能把化學原理與這一偉大定律結合起來，進行定量化學的研究。

1811年，意大利化學家阿伏伽德羅經過長期研究，發現了道爾頓原子學說的缺點。為了改正這一缺點，他提出了著名的分子論：一切物質，無論是單質還是化合物，都是由分子組成，分子則是由原子組成的；單質分子是由相同原子所組成，化合物分子則是由不同的原子所組成；原子是參加化學反應的最小微粒，分子則是物質獨立存在的最小微粒。

阿伏伽德羅的這個觀點是以假說的形式在一篇論文中提出來的。由于他當時還很年輕，又沒有名氣，許多名家對他的學說都采取冷落和反對的態度。就這樣，他這項出色成果受到了最不公正的待遇，在歷史上被擱置了將近50年。

自從阿伏伽德羅的分子學說遭到冷落以后，50年來化學界對于化合物組成中原子個數的確定，始終沒有找到合理的解釋方法，并且導致了發表的原子量大都是不準確的，各化學家采用的原子量標準極不一致，化學符號的使用更是混亂不堪。化學界籠罩著一團陰云。不少有名氣的化學家對原子的測定失去了信心，對道爾頓的原子學說也產生了懷疑，化學史上進入了一個令人不安的“混亂時期”。

為了結束這種混亂的局面，1860年，也就是阿伏伽德羅逝世后的第4年，在德國的卡爾斯魯厄召開了一次國際化學會議，來自全世界的100多位知名的化學家參加了會議。會議的目的是澄清一下多年來的化學式、原子量、原子價等問題上的混亂局面，統一大家的認識，從理論上探討認識這些問題。

會議由著名化學家卡爾·魏爾青教授擔任主席。會上各化學家對化學式、原子量、原子價等問題提出了各自的看法和爭議，爭論十分激烈，很難取得統一的意見。

就在這個爭執不休的時刻。意大利化學家康尼查羅以他特有的高度激情作了發言。他嘆息地說，多年來在化學式、原子量、原子價問題上的混亂局面，是由于未能接受分子和分子量的要領所造成的。他在會上散發了一本名為《化學哲理課程大綱》的小冊子。在這本小冊子里，他據理重申了阿伏伽德羅關于原子和分子必須加以區別的論點，堅決糾正道爾頓關于單質是由單個原子所組成，同種原子只能相反而不能結合的錯誤觀念，具體介紹了他根據氣體密度所測定的7種單質和3種化合物的分子量，明確指出了在測定分子量的基礎上確定原子量的合理途徑。

康尼查羅的小冊子和他那激昂的演說打動了每個與會者，他們“好像拿掉了蒙眼布，先前不可理解的東西，現在卻是如此清晰而明白地展現在眼前”。

卡爾斯魯厄化學家代表大會給新時代的化學奠定了基礎，從此化學就逐步進入研究原子和分子的階段。隨著原子的精確化、分子的確定及分子式、化學方程式的出現，人們聯系質量守恒定律，進一步開辟了定量化學之路。