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“成水元素”-氢的发现

2014-01-25 字号:[ ] 编辑:56hx 来源:网络整理 浏览:
    在化学元素的发现史上,曾经有不少人从事过制取氢气的试验,氢很难说是谁发现的。就连大家公认的,对氢的发现和研究有过很大贡献的英国化学家卡文迪许也认为氢的发现不只是他的功劳。他曾说过:“这事早有别人注意到了”,事实确是如此。早在十六世纪,瑞士的著名医生帕拉塞斯曾描述过铁屑与醋酸作用时有这种气体产生;十七世纪时,海尔蒙特和波义耳等都曾偶然接触过它,但他们或简直不知道这种气体是什么东西,或没有将这种气体分离出来。
 1700年法国科学家勒梅里(Nicolas·Lemery,1645—1715)在巴黎科学院的《报告》上也提到过它。1702年,在该年出版的《迈厄尼(T.de Mayerne)全集》上并曾论及这种气体的可燃性,不过最先把它收集起来并仔细加以研究其性质的则应推卡文迪许。1766年他把一篇名为《人造空气的实验》的研究报告提交给英国皇家学会,在这一论文中,所论及的除碳酸气外,讲的就是氢气。他用铁和锌等作用于盐酸及稀硫酸制得了氢气,并用排水集气法收集了起来。他发现用一定量的某种金属与足量的各种酸作用,所产生的氢气其量总是固定的,与所用酸的种类无关,也与酸的浓度无关。还发现氢气与空气混合后点燃会发生爆炸,并认识到它和其他已知的各种气体都不同,但卡文迪许误认为这种气体是由金属中分解出来的,而非自酸中产生的,他称这种气体为“易燃空气”。由于卡文迪许是燃素说的虔诚信徒,认为金属中含有燃素,因此他就认为金属在酸中溶解的时候,“它们所含的燃素便释放了出来,形成了这种易燃空气”。他甚至曾误认为氢气就是燃素。由于把氢气充到气球中,气球便会徐徐上升,这种现象当时曾被燃素说的信奉者们用来作为他们“论证”燃素有负重量的根据,但当卡文迪许弄清了空气的浮力问题后,通过精确研究,又证明氢是有重量的,只是它比空气轻很多,但他们仍不肯轻易放弃旧说,虽然他们已经不得不承认氢并非就是纯粹的燃素,然而仍说它是燃素和水的化合物。但是氢的发现及有关它的争论究竟还是进一步又动摇了燃素说。
 到了1781年,普列斯特里曾将氢气和空气放于闭口的玻璃瓶中,用电火花使之爆鸣,发现瓶的内壁原先是洁净的和干燥的,爆炸后,立即有露珠出现,但他还不敢断言这就是水。同年,卡文迪许也用各种不同比例的氢气与空气的混合物重新进行这种试验,确认了这种露滴就是纯净的水,说明氢是水的一种成分。这时氧已经被发现了。于是卡文迪许又用纯氧代替空气进行试验,不仅证明了氢和氧化合成水,而且定量地确认大约2份体积的氢与1份体积的氧恰相化合成水(发表于1784年)。这一实验结果意味着水是氢和氧的化合物,而不是一种元素。而卡文迪许却拒绝这种见解,还仍认为水是一种元素,而认为氧是失去燃素的水,氢或则是燃素本身,或则是含有过多燃素的水。
 次年,法国人拉瓦锡(Antoine·Laurent·Lavoisier,1743一1794有图拉瓦锡和拉瓦锡2)重复了他们的这个实验,才明确提出正确的结论:水不是一个元素而是氢和氧的化合物,纠正了长期的错误概念。但直到1787年拉瓦锡才命名这种气体为“hydrogene(氢),意思是“成水元素”,并确认它是一种元素。
 

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