摘要：阿西莫夫在《阿西莫夫论化学》这本书中，从原子量、燃烧理论、惰性的氦元素、气体的分类、危险的氟元素以及分子动理论六个方面进行了化学知识的科普，并从这些方面介绍了化学的发展史。
一、称重游戏
· 古希腊哲学家留基伯和德谟克利特提出了原子学说，他们认为所有的物体都是由原子组成的；原子的种类跟宇宙间基本上不同的物质的种类一样多；各种元素按不同比例结合，便组成了不同物质；经分离并按新的比例相结合之后，一种物质便转变成另一种物质。
· 希腊原子学家认定原子在形状上不同：火的原子可能极其参差不齐，呈锯齿状，这就是火要伤人的原因，水的原子也许是光滑的球体，这就是水很容易流动的道理，而土的原子可能是立方形的，这就是为什么土这样密实而稳定。
· 十九世纪的英国化学家道尔顿复活了原子论，当时元素的概念已改变为现代的概念，但他仍然面临原子如何区别的问题。
· 道尔顿断定各种原子可以单由质量来加以区分：某一特定元素的所有原子都具有相等的质量，而任何一种元素的原子所具有的质量却不同于任何另一种元素的原子所具有的质量。
· 当量就是在形成化合物时不同元素彼此相当的重量，这里“化合物”是一种物质，其分子由一种以上的原子所组成，原子不一定要一对一的相互化合。
· 英国化学家尼柯尔森和卡莱尔证明，若电流通过水，就会产生氢气和氧气，并且发现氢气的体积是氧气的两倍。
· 意大利化学家阿佛加德罗提出如下的建议：为了解释在化学结合时气体的已知性质，有必要假设同体积的不同气体包含同样数量的微粒（这种微粒可能是原子或分子）。
· 根据阿佛加德罗的假设，若氢气和氯气由氢原子和氯原子组成，那么一升氢气加一升氯气只产生一升氯化氢，但实际上一升氢气和一升氯气化合成两升氯化氢，所以氢气和氯气根是由氢气分子和氯气分子组成的。
· 化学家们混用“原子”和“分子”，这使得赖以决定分子结构的所有化学计算陷入一片混乱，尤其对有机化学来说，其混乱是灾难性的，如醋酸就曾提出了19种不同的分子式。
· 意大利化学家康尼查罗强调了澄清原子量问题的重要性，之后一些化学家按照原子量的递增次序将元素排列起来，其中俄国化学家门捷列夫作了在当时最精细的排列，生成了元素周期表。
· 美国化学家理查兹对杂质和误差采取了异常谨慎的措施，分析了化合物，并得到了极为精确的原子量，这时原子量问题从化学家们的手中转到了物理学家们的领地里去了。
· 十九世纪九十年代亚原子微粒被发现，原子并不是千篇一律的球形粒子，而是由更小的不同种类的粒子组成的球体，其中有些粒子还是带电的
· 不同元素的原子之间的基本区别不在于原子量，而在于原子核上的正电荷数目。
· 大多数的元素是由原子量稍有差别的各种原子所组成。这些原子量不相同的同一元素的各种原子叫做同位素，我们通常所说的原子量只不过是组成这种元素的各种同位素的重量的平均值。
· 在测定原子量这件事上，物理学家们是正确的，而化学家们是错误的：由于氧能与许多元素直接化合，化学家设立“O=16”（化学原子量）标准，即氧的原子量是16，可是氧是三种不同的同位素的混合物，而元素的原子平均质量在不同条件下会随着混和物组成的变化而稍有波动，所以物理学家设立“16^O=16”标准，即氧的原子量是16.0044，因为平均值被质量较高的同位素拉高了。
· 物理学家不需要当量，他们通过把带电的原子输送过已知强度的磁场，然后测定磁场对这些原子的行迹的影响，从而测出带电原子的质量，在这方面用作标准的最好原子不是氧原子而是碳原子。
· 将基准从氧原子改为碳原子后，物理基准和化学基准的差别缩小了100倍。
二、缓慢的燃烧
· 在牛顿时代，化学理论大部分还是根据古希腊哲学家在二千年前研究出来的成果，那时的“四个元素”（土、水、气和火）就是构成宇宙的基本物质，古希腊哲学家们认为物体是由这四种元素以特定的比例组成的。
· 根据旧化学，人们能将铅变成金，炼金术士努力寻找这种“转变”的适当配方；阿拉伯人认为他们所研究的那些固体中包含两种特殊的要素：一种是金属要素，即汞，另一种是可燃要素，即硫。
· 德国医生施塔尔提出了一种比以往的论点更有道理的燃烧理论，主张是“燃素”使物质有燃烧的可能；在燃烧过程中，燃烧的物质失掉它所含的燃素，燃素为空气所接收，而燃烧剩下的已经完全不含燃素，所以不能再燃烧了。
· 施塔尔提出金属生锈的过程在原理上与木材燃烧的过程相似，一种金属，如铁，它富含燃素，当它腐蚀时，它在空气中失掉了燃素，等到所有的燃素丢失殆尽，剩下的就是铁锈了；木材燃烧与金属生锈之间的根本区别仅仅在于速度，燃烧是快速的生锈，而生锈又是缓慢的燃烧。
· 燃素理论解释了冶金方面的问题，例如，如果金属矿物在与燃烧的木材或煤接触时，受到强热，为什么可以得到游离的金属。
· 燃素理论有一个很大的缺点：当金属生锈，它的重量增加，而如果这种转变是由于失去燃素而不是得到了什么，那么这个额外重量的来源无法被解释。
· 对古希腊人来说，空气是一种元素，是一种单质，然而到十八世纪七十年代，化学家们开始重新研究空气了。
· 苏格兰化学家卢瑟福把一支新的蜡烛点燃并放在旧蜡烛燃烧过以后剩下的空气中，发现那支新蜡烛很快就灭了，把老鼠放在这样的空气中，它们就会死去。
· 卢瑟福用燃素理论来解释这些现象：当蜡烛在装有空气的密封容器中燃烧时，它就把燃素放到空气中去，当空气充满燃素以后，蜡烛便熄灭，再没有什么能在这样的空气中燃烧了；呼吸时不断吐出燃素的生物不能在充满燃素的空气中进行呼吸，因而就死去；卢瑟福称这种窒息性气体为“燃素化了的空气”。
· 英国牧师普利斯特里加热汞，热量使汞的表面蒙上一层红色的粉末，他将粉末加热到更高的温度，粉末便升华，形成两种不同的气体：其中一种是汞蒸气，它在容器的较冷的上部冷凝形成汞，另外一种是看不见的气体。
· 普利斯特把来自汞的红色粉末加热的容器中，插入带火星的木条，木条立即猛烈燃烧起来；普利斯特里收集了这些气体，发现蜡烛能在这种气体中燃烧并发出异乎寻常的亮光，还发现放在这种气体中的老鼠会活泼地跳动。
· 普利斯特里用燃素理论来解释这些现象：汞受热释放燃素而变成的红色粉末可被视作一种汞锈，如果把它加强热，它就会从空气中吸取燃素，再次变成汞；周围的空气由于提供了燃素，本身就成为“脱掉了燃素的空气”，这种空气特别渴望取得燃素，它能迅速地从带火星的木条上吸取燃素，这使我们能看到窜起的火焰；同理，在这种空气中，蜡烛比在一般的空气中燃烧得更亮，老鼠也奔跑得更欢。
· 普利斯特里和卢瑟福的试验合在一起，似乎表明空气是一种单纯物质，它的性质可通过改变它所含的极轻的流体（燃素）的量而变化。
· 法国化学家拉瓦锡认为“测量”对化学至关重要，他通过精确的定量实验，证明了煮干水之后瓶子内的沉淀物只是水溶解的瓶子的一些组成物质，而不是水变成了土。
· 拉瓦锡在容器中放入一些锡，将容器加热，在锡上面形成了白色的锈，锈总是较金属本身重的，可是整个装置在加热前后的总重量并没有变；拉瓦锡推测增加的重量与容器中某部分失去的重量相抵消，而所失去的重量是空气的一部分含量，容器中应有部分真空；当拉瓦锡把容器打开，空气就往里冲，整个装置的重量增加了，增加的重量与锈的额外重量正好相等。
· 拉瓦锡就提出如下建议：燃烧（或锈的形成）不是由于燃素的丢失，而是由于空气与燃料或金属的结合，燃素是不存在的。
· 拉瓦锡发现一支燃烧的蜡烛仅仅用去大约五分之一的空气，蜡烛在剩下的五分之四的空气中不能继续燃烧；被正在燃烧的蜡烛所用掉的五分之一的空气，就是普利斯特里的“脱掉燃素的空气”，这一部分空气拉瓦锡称它为氧，剩下的五分之四就是卢瑟福的燃素化了的空气。拉瓦锡称之为氮。
· 根据拉瓦锡的理论，燃烧和生锈是由物质与氧化合而引起的；有些氧化物是气体，它们从发生燃烧的地方逸散到空气中去了，这就是煤和木材燃烧后重量大幅度下降的原因；有些氧化物是固体，它们留在原处，这就是锈比原来的金属还要重的原因。
· 拉瓦锡企图通过提出这样一个主张来强调重量的重要性：在一密闭的系统中，也就是内部气体不能逸出、外界空气不能进入的系统中，任何化学反应在进行过程中，没有任何总重量的变化，这就是“物质不变定律”；表达这一点的另一个方式就是物质既不能创造，也不能毁灭。
· 英国科学家卡文迪许发现了由酸作用于金属而产生的一种特别轻的易燃气体，并猜想这种气体是燃素本身；他想在脱掉燃素的空气样品中加入燃素，使之转变成普通的空气，然后再变成燃素化了的空气，以证实燃素理论。
· 卡文迪许将酸作用于金属，用火花把从玻璃管喷出的燃素气流点燃，并让它燃烧，可是却在在容器内壁发现了水；拉瓦锡改进了这个试验，还作了改进，并称卡文迪许的气体为“氢气”。
· 卡文迪许所做的简单的试验以下作用：它证明水是氢的氧化物，而不是一种元素；它摧毁了空气是一种根据燃素含量而决定其性质的单质的概念；拉瓦锡意识到在身体内部燃烧的食物中含有碳和氢，人体所产生的二氧化碳不足以平衡他所吸取的氧，是因为部分的氧在与氢化合生成水的过程中消失了，故质量守恒定律的所谓明显缺陷被消除了。
三、理想元素
· 德国科学家基尔霍夫和本生发明了分光镜，其基本原理是当元素加热时，它所发出的光通过棱镜的折射而产生光谱，由光谱可以测定光的波长；每一种元素都能产生各自特征的一定波长的光，故各种元素可以按它们产生的波长加以鉴定。
· 基尔霍夫和本生将某些矿石加热时，发现了稀有元素“铯”和“铷”。
· 居里夫人于1898年在铀矿中发现了不寻常的元素“镭”，然而不出十年，又在铀矿中发现了另一种元素，它是所有元素中最不寻常的一种，它就是氦。
· 法国天文学家杨森在太阳的大气光谱中，观察到一条与所有已知的谱线都不同的黄色谱线；英国天文学家洛克厄断定这条线所代表的是一种新的元素，并把它命名为“氦”。
· 人们认为在某种星云光谱中出现的奇怪线条是一种叫“星云素”的元素所导致的，日冕中的未知线条则是由“光轮素”引起的，曙光中类似的线条又是由“地球光轮素”造成的。
· 这些所谓的新元素只是由旧的、熟知的元素在特殊情况下产生的：“星云素”和“地球光轮素”仅仅是氧和氮在高度离子化状态下的混合物，“光轮素”线则是由高度离子化的金属所产生的。
· 在十八世纪，空气被认为是由氧及氮两种气体组成的；氮是一种惰性气体，它有很多与氧相反的性质，它没有颜色、没有气味、没有味道、不溶、不燃，本身无毒，但不能维持生命。
· 卡文迪许发现用电弧可以促使氮与氧化合，还可以用适当的化学试剂吸收这种化合物（氧化氮），加入更多的氧可以消耗更多的氮，直至最后他所提供的全部空气减少成一个小泡；卡文迪许认为，大气中有少量甚至比氮更不活泼的未知气体。
· 英国物理学家瑞利爵士通过不同的方法制备氮（从氨制备氮/从空气中除去氧、二氧化碳和水蒸气制备氮），测得的氮气的密度不同。
· 苏格兰化学家拉姆塞将氮通过灼热的金属镁，从而生成氮化镁，但是留下的一个小气泡不与灼热的美发生反应，且它的密度明显大于氮；把这个未知气体加热并观察它的光谱，发现其线条是新的，这是一种新的元素，它被命名为“氩”。
· 每一种元素都是由含有特定数量的电子的原子组成的，这些电子排列成一系列壳层；化学反应就是以除掉几个或夺取几个电子的方式进行的，最后使电子数达到8；如果一种元素的原子其最外层本来就有8个电子，它就不会发生反应。
· 如今已知的惰性气体一共有六种：氦、氩、氖、氪、氙、氡；氦是所有惰性气体中最轻的，它比除了氢以外的所有已知物质都轻；氦是惰性气体中，也是所有已知物质中最不活泼的。
· 当原子或分子的最外电子层具有稳定的8个电子的排列时，存在于它们之间的吸引力特别弱，因此因此它们通常保持气体状态，一直到温度非常低时才开始液化。
· 现在已经确认在常压下氦永远也不会固化，就是在所有其它已知物质都成了固体的绝对零度下也是如此；一般认为在绝对零度时，所有原子和分子的运动全都停止了，可是量子力学指出，有一种非常小的残余运动永不停止，这一点点的能量就足以使氦保持为液体状态。
· 当把氦冷却到2.2K以下时，它突然开始成为非常好的导热体；氦II基本上没有什么粘度，它比气体还容易流动，具有“超流动性”。
· 在接近液氢温度时，有少数几种物质（如汞）就能成为超导电体，有些铌合金在高达18K 时即变成超导电性的物质。
· 有些物质是“抗磁的”，也就是排斥磁力线的，磁力线通过这些物质比通过同样体积的真空还少；任何超导电的物质都是完全抗磁的，但是假如把磁场弄得很强，最终还是有一些磁力线会渗入到抗磁物质中去，当这种极端状态被破坏后，所有其它的绝对性，包括超导电性会消失。
· 利用超导电现象，可以制作“冷子管（低温管）”，其最简单的形式是由一根小钽线缠绕着铌线所组成，假如把线浸入液氦中，就可以使铌线变成超导电；这样的“冷子管”可以用来取代真空管或晶体管，可以取代大量的庞大的电子管或者是也不算小的晶体管，假如能全部冷子管化，计算机的尺寸将会大幅缩小。
· 氦存在于大气和土壤中，地球外壳的氦资源大约为大气中的两千万倍，但是氦在地球外壳中的稀释度甚至比在大气里还要大。
四、欢迎你，陌生的来客
· 氙元素由拉姆赛和特拉弗斯发现，属于“惰性气体”（化学性质不活泼）或“稀有气体”（稀少）；氙是所有惰性气体中最稀少的，它也是地球上所有稳定元素中最稀少的，氙只存在于大气中。
· 任何物质在－100℃（－148℉）还保持气态的，我们就称它为“气体”，而氙是一种气体。
· 每种物质都是由原子或者分子组成的，原子或分子间具有吸引力，这就使它们有保持在一起的倾向；热能够给这些原子或分子一定的动能，这种动能具有使它们分离的倾向。
· 一组特定的原子或分子间的引力是相对地稳定不变的，但它们的动能则随着温度改变，故当温度升得足够高的时候，任何一组原子或分子就会迅速分开，这个物质就成了气体；在6000℃以上的温度下，所有已知物质都是气体。
· 分子间或原子间的引力是由原子内或分子内电子的分布情况产生的，电子分布在不同的“电子层”；电子层中最稳定，最匀称的电子分布是最外层拥有它所能容纳的全部电子或者是8个电子。
· 其它没有这种饱和的电子分布的原子，就只好试图通过攫取额外的电子或者扔掉一些它们已有的电子，或者与别的原子共享电子来达到这种分布，当它们这样做的时候，它们就发生化学反应。
· 假如一个钠原子遇到一个氯原子，一个电子从钠原子传递给氯原子，失掉了一个带负电的电子，就会使钠原子变成带正电的钠离子（Na＋），获得了一个电子的氯原子成为带负电的氯离子（Cl－）；异电相吸，这些离子牢牢地抱成一团，这足以使“氯化钠”（食盐）成为固体。
· 碳原子（C）的电子分布是2，4，每一个碳原子就有另外四个碳原子围着它，在其最外层有4个它自己的电子和4个由邻近的四个碳原子提供的电子（每个碳原子提供1个）；每个碳原子就有了2，8构型，其代价是要与邻近原子靠紧，强大的原子间引力使得碳是固体。
· 当原子通过获取电荷那样的方式的电子传递或者通过共享电子从而使大量的原子抱成一团，以达到稳定的电子分布时，我们不能期望它们会成“气体”。
· 氢只有一个电子，两个氢原子可以各提供一个电子形成共享电子对；分子中原子间的吸引力是大的，然而各个氢分子之间的引力是弱的，故氢是一种不是象惰性气体那样由单个原子组成，而是由双原子的分子组成的“气体”。
· 氧，氮和氟都可以形成双原子“气体”分子，它们之间还能彼此化合成“气体”分子，那些自己不能形成“气体”的原子，如与氢、氧、氮或氟化合，也可以形成“气体”。
· 总共可以列出二十种“气体”分属下列各类：（1）由单个原子组成的气体有5种：氦，氖、氩，氪和氙，（2）由两个原子的分子组成的气体有4种：氢、氯、氧和氟，（3）由三个原子的分子组成的气体有1种：臭氧，（4）10种化合物，其分子由两种不同元素组成，至少其中有一种元素属于第（2）类。
· 氟分子即使在常温下也确有拆开的倾向，自由的氟原子基本上会袭击周围一切非氟物质，其反应所产生的热量会提高温度，从而引起更大范围的氟分子的分裂，因此分子氟成了所有“气体”中化学性最活泼的物质。
· 氧分子只有在高温时变得很活泼；某些细菌可以使氮分子分裂，一旦氮分子被拆开，单个氮原子就相当活泼。
· 化学家们在把惰性气体原子和其它原子联在一起时，他们所取得的唯一成功就是形成了“笼形包合物”，在笼形包合物中，原子组成分子，形成一种笼状的结构；有时一个外来的原子在笼状结构形成的时候就陷在里面了，除非这个分子破裂，它才能摆脱，然而这个外来的原子只是物理地被约束在里面，并没有形成化学键。
· 随着惰性气体原子质量的增加，电离势（一种测定从原子中除掉电子的难易程度的量）下降，沸点的增加和电离势的下降意味着随着单个原子质量的上升，情性气体的惰性下降。
· 巴特莱特把六氟化铂（PtF6）蒸气与氙混合，竟然得到一种看来好象是六氟化氙铂（XePtF6）的化合物，但六氟化氙铂有可能形成一个笼形包合物，并把氙包在里面。
· 阿尔贡国立实验室的在一个镍制容器中，将1份氙与5份氟在加压下加温到400℃，制得了四氟化氙（XeF4），一种简单的惰性气体化合物，而不可能是什么笼形包合物。
· 人们把足够的氡凑在一起作成了四氟化氡（RnF4），连惰性比氙还大的氪也被人们所驯服，并合成了二氟化氪（KrF2）和四氟化氪（KrF4）；剩下的三种惰性气体，氩、氖和氦（以惰性从小到大排列）至今还未被触动。
五、实验室中献身的人
· 年轻的法国化学家罗朗走上正规的有机化合物结构理论，而当时瑞典化学大师贝采利乌斯在这方面一直坚持他的具有原则性错误的观点；研究机构因为怕贝采利乌斯不高兴，没有一家愿意聘请罗朗，罗朗他只好被迫保暖条件很差的实验室里工作，恶劣的工作条件加重了他的结核病，并使他过早去世；在贝采利乌斯死了以后，罗朗的观点才开始脱颖而出。
· 氟的历史要追溯到德国矿工使用过的奇怪矿物，这种物质曾经被矿物学家阿格里柯拉提到过，这种矿物易溶（对一种矿物来说），如果把它加入到正在熔炼的矿石中去，那么整个混合物就更容易熔化了；阿格里柯拉称它为“流石”，后来人们又称它为“萤石”。
· 德国玻璃工施瓦哈德把萤石与强酸接触，结果产生了一种蒸气，他戴的眼镜的镜片被这种蒸气腐蚀，已经有一部分玻璃被溶解。
· 瑞典化学家舍勒把萤石酸化，然后让它腐蚀玻璃，并坚持认为这种气体是一种酸，并称之为“氟酸”；由于舍勒习惯于鼻嗅和口尝他所得到的危险的化学物，他在四十三岁时便早亡了。
· 大多数化学家在尝辨化学药品时，都比舍勒小心得多，但是在嗅闻方面却不然，即使今天也是如此；化学家们并不是故意去闻化学药品，但是实验室里充满了各种气体和蒸气，化学家们把它作为一种反常的爱好来忍受。
· 法国化学家拉瓦锡断定所有的酸都含有氧，但是并不是所有的酸都含氧，比如盐酸；舍勒发现，用某些含氧化合物处理盐酸可以得到一种略带绿色的气体（氯气），他称之为“含氧盐酸”；英国化学家戴维证明盐酸并不含氧，而是氢和另一种元素的化合物，那种元素后来被命名为“氯”。
· 戴维接着证明“氟酸”是另一种不含氧的酸，“氟酸”的某些性质很像氯化氢的性质，因此法国物理学家安培想到“氟酸”很可能是氢与一种非常象氯的元素的化合物；安培和戴维将其这种元素命名为“氟”，因此氟酸变成了“氟化氢”，而萤石则变成了“氟化钙”。
· 氧不能从氟的控制中把氢夺走，而氟反过来倒可以从氧的控制中把氢夺走，必然的结论是氟较氮和氧都活泼，而且似乎有理由可以推断氟是现有元素中最活泼的元素。
· 电流通过化合物可以使之分解（“电解”），如果用普通的化学反应，那只有在极端的条件下才能完成这个任务；戴维将这种技术应用到各种金属的各种化合物上去，并用功率最大的电池得到六种极其活泼的金属：钾、钠，钙、镁，锶和钡。
· 戴维将同样的技术运用于氟化钙，可是没有取得成功；他可能在正极得到了氟，但是氟在形成后便立即去袭击它所碰到的任何物质从而形成氟化合物。
· 戴维由于吸进去了少量的氟化氢而严重中毒，这使他病倒了；英国一对叫做诺克斯的兄弟使氯与氟化汞反应，企图收集生成的汞，并期望释出氟，但是他们失败了，并遭受了氟化氢中毒的长期痛苦的折磨；比利时化学家劳埃脱试图重复诺克斯兄弟的试验。但是他被氟化氢杀死了。
· 劳埃脱的助手法国化学家弗雷米着手研究制造完全不含水的氟化氢（无水氟化氢）的方法，可是电流不能通过无水氟化氢，但是假如他水的话，虽然电流是能通过的，但只能收集到氧。
· 弗雷米的学生法国化学家莫瓦桑采用化学方法，决定从一个相对不稳定的氟化物开始，锁定了氟化磷，磷有一种强烈地与氧相化合的倾向，但是他只得到了一种磷与氧和氟和化合物；莫瓦桑又把氟化磷通过热的铂（具有容易与磷化合的能力），但是磷和氟都与铂化合。
· 莫瓦桑重新改用电解方法，将氟化氢钾溶于无水氟化氢中，得到了可以通过电流的一种混合物，还利用了由铂和铱合金制的设备，这种合金对氟的抗拒性比铂本身还强；由于绝缘体塞子被氟侵蚀，莫瓦桑采用了一个用氟石做的塞子，终于将氟分离出来。
· 莫瓦桑改进了他的工作，发现了一种较便宜的生产氟的方法；他采用了铜制器皿，虽然氟对铜有强烈的作用，但是当铜覆盖上一层氟化铜后，它就不会再会被侵蚀了。
· 美国化学家鲍林指出，通过逻辑推理，惰性元素氙应该能够与氟化合成化合物；化学家约斯特和凯对此进行验证却失败了，而由于氟的危险性，没人继续他们的工作。
六、辨别一个化学家
· 2克氢和32克氧含有相同的分子数，这里2克和32克分别是氢和氧的“克分子量”；“克分子量（gram-molecular-weight）是以克表示的分子量的数值，化学家把“gram-molecular-weight”缩短成“mole”；一个克分子的任何物质都有相同数量的分子。
· 在标准温度和压力下，取22.4升的任何气体，不论它们的质量如何，它们总是1克分子；在固定的温度和压力条件下，同样体积的气体含有同样数目的分子，意大利物理学家阿佛加德罗在1811年首先得出了这个结论。
· 一个克分子量的任何物质含有的分子数量被称作阿佛加德罗常数，在一克分子的物质中，分子总数证明是6.02252×10^23，可以用阿佛加德罗常数除分子量而求出任何分子的质量。
· 在标准温度和压力下，一立方厘米气体中的分子数称作“洛喜米特数”，用22415（由22.4升得到）除以阿佛加德罗常数即得洛喜米特数，洛喜米特数为2.68683×10^19。
· 在标准温度和压力下，气体中分子间的平均距离是3.33×10^-7厘米。若用1厘米的一亿分之一，即“埃单位”（Å）来表示，气体分子间的平均距离是33.3Å。
· 一个小分子的半径大约稍大于3Å，小分子间的距离大约是它们本身半径的10倍，故小的气体分子所占的空间只是气体总体积的千分之一。
· 分子间之所以相隔甚远，是因为它们具有能量，能量是以快速运动的形式表现出来的，这种运动通过不停地碰撞，把分子彼此推开。
· 如果温度下降或压力增大，气体的体积就变小；对于理想气体，它们之间的关系可以用一个简单的“气态方程式”来表示，而对于实际的气体，这个公式要复杂得多。
· 在英国和美国，人们把气体的温度、压力和体积之间关系说成是“波义耳定律”，而在欧洲大陆则称之为“马里奥脱定律”，它还被称为“查尔斯定律”和“盖·吕萨克定律”。
· 苏格兰物理学家麦克斯韦把气体当作一种具有完全弹性的分子集合体，这些分子不断地进行着无规则的快速运动，他还用严密的统计方法来对这种分子集合体进行探讨；奥地利物理学家玻尔兹曼独立地作了同样的工作（“气体的动力学理论”）。
· 麦克斯韦的动力学理论利用了并不完全正确的假设，为了简单性，他假设单独的气体分子的体积等于零，彼此之间也没有引力，而这只对理想气体成立，对实际气体不成立。
· 从一个克分子量的理想气体着手，在标准温度和压力下，求得的体积为22,415立方厘米；温度每升高l℃，体积就增加约82立方厘米，温度每降低l℃，体积就减小约82立方厘米。
· 等温度降到-273.15℃时，体积就变成零了，这样就产生了-273.15℃为“绝对零度”这样一个概念，这是极端低的、也是不能再低的温度。
· 假设某一种气体的分子半径为1Å，当分子表而互相接触时，两个分子中心间的距离等于2Å，在-257℃（绝对零度以上16º，即16K）时分子中心间的距离减小到2Å；如果分子特别小，其半径仅达到0.5Å，那么到8K时就会出现分子彼此紧贴的情况。
· 一旦分子达到紧贴的地步，物质在一般条件下将不再显示出气体的特有性质，这时我们所得到的是一种“凝聚相”。
· 当刚达到各分子彼此紧贴这样地步时，分子还具有足够的能量可以自由滑动，这时它们处于“液态”；假如温度再往下降，能量继续降低，分子就被固定起来，物质就处于“固态”了。
· 理想气体永远也不能液化，因为其分子除了在绝对零度外，永远也做不到彼此紧贴，而绝对零度是永远达不到的；实际的气体在不到绝对零度而离绝对零度也不远时，必定会液化。
· 最接近理想状态的氦在4.2K时液化，氢在20.3K时液化，氖在27.2K时液化。
· 氧离理想状态也不太远，液化点却高达90.1K；在90.1K时，气体分子中心与中心的平均距离大约是11Å，即使我们定氧分子的半径为2Å，这时分子与分子的表面距离将是7Å，要达到分子彼此紧贴的地步，温度需要下降到接近30K。
· 氧之所以是在90.1K而不是在30K时液化的，是因为实际气体不符合理想状态的第二个方面，即分子间具有引力，氧分子之间的引力要比氦原子、氖原子或氢分子间的引力大得多。
· 许多物质的分子间（或原子间或离子间）的吸引力是如此之大，即使在高温下也不转变成气体，其中有少数几种要等温度达到6000℃时才转变成气体。
· 液氢在其沸点时，密度为0.07克/立方厘米，这是所有物质的凝聚相的最低密度；0.07克氢就大约含有2.09×10^22个氢分子，因此分子的中心到中心的平均距离是3.63Å，这也可以作为液态氢中氢分子的有效直径。
· 原子的体积在很大程度上是由原子中电子的排列方式决定的，在有些原子里，最外面的一层只有一个电子占据着，而这个电子与核联系得很不牢，向远离原子核的方向移动，使得这个原子具有非常大的体积，如钠、钾、铷和铯等都是这样。
· 在室温下，铯的密度是1.87克/立方厘米，因而1立方厘米的铯大约含有8.15×10^21个原子，铯原子在固体铯中的有效直径因此大约是5Å。
· 如果最外面电子层只充满半数电子时，这个原子是很小的，这些电子被拉到离中央原子核很近的地方，这就意味着相邻的原子可以彼此结合得很近。
· 密度是以周期性的波浪形式进行的：当每一次最外层只有一个电子时，原子直径就上升至一最高点，密度最小，而每一次最外层的电子数只达半满时，原子直径就下降到低槽，密度最大。
· 按照原子结构复杂性的顺序来排列，可以分成几组，如：（1）铍、硼和碳，（2）铁、钴和镍，（3）钌、铑和钯，（4）锇、铱和铂。
· 金刚石是所有固体中最密实的，金刚石中每一个碳原子被四个离它特别近的碳原子牢牢地结合着，这使得金刚石成为迄今已知物质中最坚硬的物质（氮化硼的情况和金刚石很接近）。
· 个体原子的质量愈大，密度也愈大，锇、铱和铂的原子质量最大，因此它们应该是也确实是密度最大的元素，铂的密度是21.37克/立方厘米，铱的密度是22.42克/立方厘米，锇是最高记录的保持者，其密度为22.5克/立方厘米。
· 在其它条件都相同的情况下，原子间的距离愈大，则不论用加热或用其它的化学方法把它们完全拉开也就愈容易，因此铯的熔点为28.5℃，沸点为670℃，而锇则要到2700℃才熔化，在超过5300℃的某一温度时才沸腾。
· 铯最容易与别的原子结合，所以它是金属中最活泼的一员，而锇、铱和铂则是所有金属中最不活泼的成员。
· 在所有的固体中，碳最结实，其熔点也最高，在接近3700℃时，它才不再以固体形式存在，而且它不熔化而升华，直接变成气体碳。
参考文献
阿西莫夫，《阿西莫夫论化学》
