也有化学家担心,无法对元素进行准确定义,会在教学中引发理解、沟通和信任方面的问题。意大利都灵大学的ElenaGhibaudi就说:“当两位化学领域的专家讨论元素时,他们能够从语境中分辨出对方的意思,但在课堂上的情况却往往不是这样的。”
除了化学家的自我要求和在教育沟通方面可能引发的问题,这种模糊性还有可能导致公众对化学的理解出现问题:有的元素与一些有毒物质有关,比如氯之于氯气,硫之于二氧化硫,人们可能会因此误以为这些元素本身具有毒性,造成公众对它们的误解。
Schwarz说:“我不知道要如何才能让公众明白,对于一种元素来说,只有某些化合物是有毒的,甚至有的物质只有在达到某个特定浓度以上才是有毒的。有时这种被认为有毒的元素如果含量过低的话,是有可能导致健康问题的。”
大家向化学投以期许的目光,希望他们能解决这个难题。因为元素概念是化学的核心,它具有很多的用途。因此,期待化学给它一个明确的定义似乎是合乎情理的。但是,化学真的能给出一个明确的定义吗?
7.化学需要哲学?
Scerri认为,元素的问题表明化学需要哲学。Ghibaudi说:“化学元素的问题与化学中的一些其他问题(比如物质和结构的概念)一样,都会上升为哲学问题。因此,如果不依靠哲学的观点,就无法理清这些问题。”
但如果这是一个经验论无法解决的哲学问题,或许我们只能在帕内斯的“基本物质”和“简单物质”之中选择一个作为元素的定义?一些研究人员认为是这样的。与此同时,Scerri认为,元素的性质不仅是双重的,而且是三重的:对于元素的物质,重要的不只是元素材料本身的性质,还有元素的化合物的性质。毕竟在氯化钠中,活性的灰色金属和有毒的绿色气体没有留下任何痕迹——这简直就是化学上的一个永恒的奇迹。
8.改变真的必要吗?
为“简单”和“基本”的定义引入一种独特的命名法,使双原子的氢分子不再被视为“氢元素”,这需要对根深蒂固的化学语言进行改革。
但是,也有化学家质疑我们是否有走这么做的必要。法国巴黎狄德罗大学的SarahHijmans就认为,我们或许可以把“元素”这个词看作是由这两种定义所决定的。她说,在拉瓦锡的时代,分析定义是唯一的选择,因为我们对于是什么在基本层面上区分元素几乎一无所知。渐渐地,天平向依据原子序数的“基本”定义倾斜。但显然,经验主义的“化学”观点仍具有价值,正如周期表所展示的那样。
或许问题在于这两个方面是否真的存在冲突。在某种意义上,原子序数对化学家而言根本没有什么特别的意义,因为原子核在化学行为中几乎没有直接作用。质子的数量只是一个指标,它衡量着对化学重要的东西:电子的数量,以及它们的构型和能量。