拉瓦錫和氧氣

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拉瓦錫是一位著名的法國科學家,他的氧化學說的提出在化學史上具有不可磨滅的地位,人稱“化學史上的第二次革命”。

在拉瓦錫的氧化學說提出之前,普遍流行著一種物質燃燒的理論,這就是燃素學說,該學說認為:“燃素是構成火的元素,充塞于天地之間,大氣中含有燃素就會引起閃電,生物因含燃素才有生命,物質含有燃素才能燃燒!崩咤a對當時所流行的這種理論相當不滿,立意要搞清這個問題。

在他之前已經(jīng)有兩位化學家發(fā)現(xiàn)了氧氣,一位是英國的化學家普利斯特里。1774年8月1日,他把氧化汞放在玻璃中加熱,忽然發(fā)現(xiàn)有一種氣體放出,他把這種氣體取名為“脫燃素的空氣”,也就是我們今天所說的氧氣。

另一位是瑞典的藥劑師卡爾.舍勒。他14歲跟一個藥劑師當學徒,熟讀各種化學名著,并且把書中所介紹的化學實驗程序一一親自試驗。1773年,他用碳酸鈉、碳酸汞、氧化汞、硝石和硝酸鎂加熱,都得到了一種氣體,并把實驗結果寫入《水與空氣》一書中,他比普利斯特里還早一年就發(fā)現(xiàn)了氧氣,但他和普利斯特里同樣都相信燃素說,根本沒有意識到他們發(fā)現(xiàn)的偉大意義。法國科學家曾中肯地批評道:“普利斯特里是現(xiàn)代化學之父,但是,他紿終不承認自己的親生女兒!

拉瓦錫又是怎樣在他們的基礎上進行突破的呢?他不象普利斯特里和舍勒只注重物質高化現(xiàn)象的記錄,而特別注重定量的研究,善于用天平作為研究的工具,他在一只瓶內(nèi)放入錫,瓶子和瓶中的東西都在天平上稱出其質量,作好記錄,然后封閉瓶口進行加熱,雖然錫已經(jīng)變成灰,但是總質量并沒有變化,打開瓶子后,發(fā)現(xiàn)鍛燒后的錫質量卻增加了。

這時,拉瓦錫對這些現(xiàn)象進行了認真的思考和分析:錫所增加的重量既非來自火中,亦非來自瓶外的任何物質,只可能是結合了瓶中空氣的緣故;另一方面,當他打開瓶蓋時,有一股空氣沖進瓶中,這樣瓶子和瓶中的錫重量就增加了,而且進入空氣的重量正好和錫鍛燒后增加的重量相等,從這一實驗結果,他總結到:錫灰可以看作是錫與空氣的化合物。

但是錫是與整個空氣化合還是與部分空氣化合呢?普利斯特里曾在1772年發(fā)現(xiàn)金屬汞鍛燒會吸收封閉空氣體積的1/5。拉瓦錫經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)是金屬被鍛燒時只吸收部分空氣,還有一部分空氣不能與錫化合。他想,既然錫灰中含有這種氣體,那就應該把這種氣體取出來,但他把錫灰加熱后并沒有得到這種氣體。

1774年10月普利斯特里訪問巴黎,他應邀拜訪了拉瓦錫。在吃飯時,普利斯特里談起了他加熱氧化汞的實驗,引起了拉瓦錫的強烈火的興趣,在拉瓦錫的盛情邀請下,他重做了一遍實驗,拉瓦錫看后很受啟發(fā),回到實驗室里,馬上動手做關于氧化汞的實驗,經(jīng)過反復的實驗、觀察和記錄,最后他得出了這樣一個結論:空氣是由能助燃的“氧氣”和不能助燃的“氮氣”組成,燃燒是可燃物和氧氣化合的過程,從而徹底揭開了物質燃燒之迷。

1783年,他出版了他的名著《關于燃素的回顧》,宣布了他的化學理論基礎的革新,他的夫人當從燒毀了燃素說創(chuàng)始人斯塔爾的著作,宣布了一個新的化學時代已經(jīng)來臨。
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