The Art of Chemistry

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出版者:John Wiley & Sons Inc
作者:Greenberg, Arthur
出品人:
页数:400
译者:
出版时间:2002-12
价格:846.00元
装帧:HRD
isbn号码:9780471071808
丛书系列:
图书标签:
  • 化学
  • 艺术
  • 科学
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具体描述

A fascinating collection of the pictures, figures, and diagrams that chemists create to explain their craft

In A Chemical History Tour, Arthur Greenberg took readers on a wild romp through the history of chemistry, introducing the unique characters, sometimes bizarre theories, and novel experiments that ultimately produced the modern science. Now Greenberg returns with more tales of chemistry glory, lovingly chronicling the extraordinary artwork that alchemists and chemists have produced in their pursuit of understanding the nature of matter in The Art of Chemistry: Myths, Medicines, and Materials.

The Art of Chemistry employs 187 figures (including 16 full-color plates) to illuminate 72 essays on the mythical origins, wondrous experiments, and adventurous explorers in the annals of chemistry. Greenberg divides his delightful study into eight sections: Spiritual and Mythological Roots Stills, Cupels, and Weapons Medicines, Purges, and Ointments An Emerging Science Two Revolutions in France A Young Country and a Young Theory Specialization and Systemization Some FunEach section tracks chemistry's incremental progress from myth to modern science, featuring the figures and diagrams that early chemists used to explain their craft. Along the way, readers will meet the deadly basilisk and the fabulous phoenix that populated the lore of pre-modern chemistry, learn the contributions to chemistry of the American natural philosopher Benjamin Franklin, and encounter Antoine Lavoisier, the father of modern chemistry and perhaps France's greatest economist.

Greenberg also examines our fundamental connections with science through two personal essays, one on an adolescent friend who improbably (but perhaps inevitably) became a world-renowned entomology professor and the other on his quest to discover his own chemical heritage. The Art of Chemistry is sure to inform and entertain anyone interested in our eternal quest to know the natural world.

《超越炼金术:现代化学的基石与未来图景》 第一部分:原子世界的序曲——从经验到理论的飞跃 本书深入探讨了化学科学从古老的炼金术实践中挣脱出来,迈向现代科学体系的漫长而曲折的历程。我们首先将目光投向17世纪的科学革命,重点分析了罗伯特·波义耳的《怀疑的化学家》如何从根本上挑战了传统的四元素说(土、水、火、气),并提出了“元素”的现代操作性定义,奠定了化学分析的逻辑基础。 随后的篇章将聚焦于18世纪中叶的燃素说与氧化学说的激烈辩论。我们细致梳理了约瑟夫·普利斯特里发现“去燃素空气”(氧气)的过程,并详尽阐述了安托万·拉瓦锡如何通过精确的定量实验——尤其是对燃烧和呼吸现象的剖析——彻底推翻了燃素说的谬误,确立了质量守恒定律在化学反应中的核心地位。拉瓦锡的工作不仅是科学史上的一个里程碑,更是将化学从定性描述提升为精确量化科学的决定性一步。 我们将深入研究道尔顿原子论的诞生及其深远影响。道尔顿如何利用定比重定律和倍比重定律,构建了第一个具有科学基础的原子理论模型,并为原子质量和化学式书写提供了坚实的理论框架。随后,这本书会追踪原子论在19世纪的演进,包括盖-吕萨克的气体体积定律,以及阿伏伽德罗假说(分子概念)的提出与逐步被接受的过程,这些概念如何共同描绘出物质世界的微观图像。 第二部分:元素的秩序与周期律的发现 本部分的核心在于对元素周期性的探索。我们将描绘19世纪中叶化学家们在面对日益增多的元素时所感受到的分类困境。从德贝莱纳的三元素组到纽兰兹的八音律,我们不仅记录了这些早期尝试的贡献,也分析了它们各自的局限性。 全书的重点将放在德米特里·门捷列夫对元素周期表的构建。本书将细致入微地分析门捷列夫的思维过程:他如何基于原子量和化学性质,创造性地预留空位并精确预测了镓、钪和锗等未知元素的性质。通过对比门捷列夫的预言与后来的实验发现,读者将清晰认识到周期表不仅仅是一种分类工具,更是揭示自然界基本规律的强大预言模型。我们将探讨周期表中一些“不规则性”(如碲和碘的顺序颠倒),为理解原子结构奠定基础。 第三部分:结构化学的革命——从键合到三维空间 进入20世纪,化学进入了结构解析的黄金时代。本部分首先探讨了电子的发现及其对原子内部结构的冲击。汤姆孙的发现、卢瑟福的核模型以及玻尔的原子能级理论,为理解元素周期表中性质的规律性变化提供了物理学解释。 随后,我们将详细介绍化学键的本质探索。从吉尔伯特·刘易斯的路易斯结构(电子对共享与得失)到维尔纳的配位化学理论,再到鲍林对共价键的深入研究,这本书剖析了离子键、共价键的形成机制。特别地,我们将用大量篇幅阐述价层电子对互斥理论(VSEPR)如何成功预测分子几何形状,以及杂化轨道理论如何解释碳等元素形成稳定四面体结构的原理。 结构化学的飞跃体现在对空间构型的重视。本书将深入解析有机化学中立体异构现象的发现历程,从维尔霍夫和莱贝尔特对酒石酸异构体的研究,到费歇尔对糖类立体构型的确立。我们将解释对映异构体、非对映异构体、顺反异构体等概念,强调分子三维结构在生物活性和材料科学中的决定性作用。 第四部分:反应的动力学与平衡的艺术 化学不仅仅是物质的静态描述,更是动态过程的艺术。本部分聚焦于理解反应的速率和方向。我们将追溯化学平衡理论的发展,从古尔德伯格和瓦格的质量作用定律,到勒夏特列原理的提出,该原理如何成为预测和控制反应条件(温度、压力、浓度)的指导方针。 接着,我们将转入化学动力学领域。本书系统介绍了反应速率的定义、影响速率的因素,以及活化能的概念。通过阿伦尼乌斯方程,我们揭示了温度如何影响反应的能量势垒。此外,反应机理的研究——即反应如何一步步进行,中间体扮演的角色——也被视为现代化学不可或缺的一部分,本书将通过具体的例子来说明机理研究如何指导催化剂的设计。 第五部分:化学的广阔疆域——跨学科的融合 最后一部分将展示现代化学如何渗透到所有自然科学领域。我们将讨论电化学的基础,从法拉第的电解定律到电池和燃料电池的工作原理,强调化学能在现代能源技术中的核心地位。 本书还将探讨物理化学在材料科学中的应用,例如高分子化学和固体物理化学如何解释塑料、陶瓷和半导体的宏观性能。我们也会简要触及应用化学的前沿,如绿色化学的原则——如何设计更安全、更具原子经济性的合成路线,以及化学如何在环境监测和药物开发中发挥关键作用。 《超越炼金术:现代化学的基石与未来图景》旨在为读者构建一个全面、连贯的化学知识体系,展示科学探索的严谨性、美感以及其推动人类文明进步的巨大力量。它不仅是对既有知识的总结,更是对未来化学家们所面临的挑战和机遇的展望。

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