化学自习室移动版

    化学是哲学的镜子，在大量丰富的化学现象中哲学能够更清楚地审视自己的面目，然而长期的困惑在于，哲学究竟是要相信自己的头脑还是相信镜中的影象？这就是唯理论与经验论之争。康德（I.Kant ，1724—1804）在《纯粹理性批判》中提出了“二律背反”以试图解决这个问题，但遗憾的是知道现在还仍然有人将他的思想视为唯心主义、不可知论，这是不公正的，也是不利于哲学的发展的。然而不管怎样，镜中的影象毕竟总是能激发头脑中的智慧的。下面就看看化学中的哲学影象吧。

 一  系统与层次

整个化学世界构成一个庞大而复杂的系统，这一系统按照不同的角度又可划分为不同类型的子系统。如从研究对象上分，有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、放射化学等等领域；从研究方法上划分又分为理论化学、实验化学和应用化学。

从横向上看，系统与系统之间可以相互作用、相互交流、相互渗透。如理论化学往往需要引用实验的结果，而实验化学又时常借助理论的指导；化学中各领域现在已普遍出现了相互交叉相互渗透的现象，其界限已经变得比较模糊了，如有机金属化学，物理有机化学等等。甚至整个化学系统也于其他学科发生交流和渗透，近年来出现的分子生物学、计算机化学以及环境化学、宇宙化学等等都是极好的例证。

以上都说明化学系统是一个开放的系统，而耗散结构理论告诉我们，一个系统想要维持有序结构，首要条件就是须是一个开放系统，因为只有开放系统才能够不断与外界交换信息和能量，才能远离平衡态，利用自身的非线性机制来维持有序结构；否则，一个封闭的系统最终会趋向于平衡状态，从而走向无须的混乱状态。这就启示我们，同其他任何学科一样，化学，只有不断地同其他学科进行交流，不断地在各领域进行更广泛地应用，才能保证其不断地向前发展。

从纵向上看，系统有着层次性。首先，系统的子系统构成该系统的要素，而子系统还可以分解为更低层次的子系统作为它的要素。化学世界的层次性是非常明显的，如化学物质按其微粒大小可以分为：宏观物质—介观物质（纳米物质）—微观物质（分子、原子等）。又如化学分散系按分散质的大小可以分为：悬浊液—胶体溶液—溶液。不同层次的系统具有各自不同的特性，有着自己独特的运动规律。如现在逐渐被认识的纳米物质的奇特性质，正在受到全世界极为广泛的关注。

系统和要素之间的关系是：要素构成系统，并且要素的性质及各要素之间的相互协调作用使系统具有了特定的功能；而系统的功能又是系统中各要素及其相互之间的组织方式——即系统结构——的反映。系统的这种结构—功能的辨证关系在化学中体现得特别突出。如化学物质的宏观性质与其微观结构之间必定存在着对应关系，这就是化学家们常说的“结构决定性质，性质反映结构”的“构性关系”。

二 连续性与可分性

康德将这个问题作为他的第二个“二律背反”：正题：世界上的一切都是由单一的，不可分的部分构成的；反题：世界上的一切都是复合的，可以分割的。

连续性与可分性一直是辨证关系。我们知道，目前化学的最低层次仅限于原子级的，至于其下的层次已经不是化学的研究范围了。但这并不意味着连续性与可分性在化学中体现不出来。其实，我们不应当机械地仅限于物质的大小关系上来看待连续与可分。比如说，量子力学对氢原子求解时，发现氢原子不仅仅具有玻尔（Niels Bohr，1885—1962）理论中所提出的量子化了的不连续的状态，而且还完全也可能具有一种连续的正能量状态，称为“连续谱”状态。可见，连续与分立是并存着的一对矛盾。又如，亲核取代反应有两种历程，一种叫做单分子亲核取代反应（SN1反应），它是分成两步进行的，是不连续的；而另一种叫做双分子亲核取代反应（SN2反应），它是一步完成的反应物是连续地经过过渡态而变成产物的。

连续性与可分性在一定条件下可以发生转变。还是上面的例子，有许多单分子亲核取代反应，当条件（如溶剂、底物、进攻试剂等）发生变化时，会转变成双分子亲核取代反应；反过来，双分子亲核取代反应在一定反应条件下也会变成单分子亲核取代反应。