Science 版 (精华区)
发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Science
标 题: 化学家--拉 瓦 锡(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri May 2 13:34:54 2003) , 转信
拉 瓦 锡
在今天看来,即使是具有初步化学知识的人也会指出“燃素学说”的谬误。然而,化
学却在“燃素”学说的迷雾中进行了100年。虽然舍勒(瑞典化学家,1742~1786)和普列
斯特里(英国化学家,1733~1804)分别于1772和1774年独立发现了氧,但是由于他们从
片面的,错误的前提出发,循着不可靠的途径前进,因此,当真理快要碰到鼻子尖的时后
,还没有得到真理。结果,这种本来可以推翻全部“燃素”学说,并使化学发生革命性变
革的元素,在他们手中却没有开花结果。直到1777年,打开这一真理大门的钥匙才被法国
伟大的化学家拉瓦锡找到了。
安图瓦·罗朗·拉瓦锡(A.L.Lavoisier 1743~1794)是巴黎一位律师的儿子,从
小受到良好的教育,在家庭教师的辅导下,他学过天文学、数学、化学、植物学、矿物学
和地质学。1761年夏天,他跟随法国著名的矿物学家盖塔尔到山区绘制法国地质图的活动
,那些五光十色的矿物使年仅十七岁的拉瓦锡着了迷,从此他便醉心于地质和化学,决心
为揭开科学的神奇奥秘而献身。
1766年,年仅23岁的拉瓦锡“关于城市照明问题”的论文,便荣获法国科学院金质奖
。1772年,由于他对天然水的研究卓有成果而当选为法国科学院院士。他所进行的长达百
天之久的“烧干了水不会变土”的实验,是人所共知的。通过这一实验,他推翻了物质不
能互变的学说,并进一步证明了物质不灭的正确性。
对“燃素”学说持怀疑态度的拉瓦锡,实在难以接受“燃素”具有负重量的观点。17
72年2月,他读到了达尔塞的一篇研究报告,其中谈到“在高温下烧得炽热的金刚石会消失
的无影无踪”,这一实验结果使他深受启发,那么,在没有空气的条件下,加热金刚石会
怎样呢?于是他把金刚石用调成糊状的石墨厚厚的包上一层,再把这些乌黑的园球放在烈
火中烧的通红,几小时后,剥运河石墨外衣,里面的金刚石竟然完好无损!拉瓦锡捉摸着
:“金刚石的失踪看来与空气有关!莫非它与空气发生作用了?”这种想法和“燃素”学
说截然相反!
为了证明自己的设想,他用白磷作了一系实验,毫无例外,白磷燃烧之后产生的白烟
比白磷重了,这证明“磷和空气发生了化合!”而白磷在烧过程中,只有五分之一的空气
可以助燃,拉瓦锡把这种空气暂时称为“有用空气”。
至此,应该说“燃素”学说可以推翻了,但拉瓦锡仍不肯冒然作出结论。1774年,他
又用天平在曲颈瓶中通过加热金属作了定量研究,结果仍然证明了他的设想!
“如果能从金属灰中担出纯的‘有用空气’的话,那么,我的燃烧理论就可以无隙可
击了!”按照他的这一新设想,1774年10月,加热汞灰(Hgo)之后,收集到的“脱燃素空
气”果然具备了他对“有用空气”所预言的性质。这时,拉瓦锡坚信:绝对没有“燃素”
存在,可燃物质的燃烧,或者金属变为煅灰并不是分解反应,而是与“有用空气”发生了
化合!1777年,他把这种“有用空气”正式命名为“Oxygene”(氧)。
一向严肃谨慎的拉瓦锡,从1772年到1777年的五年中,作了大量的燃烧实验,对燃烧之后
产生的物质以及剩余气体一一加以研究,最后对这实验结果进行综合、归纳和分析。直到
1777年,他才正式向法国科学院提出了研究报告,题目是《燃烧概论》。这一理论彻底推
翻了长达百年之久当时占统治地位的“燃素”学说,完全割断了化学与炼金术的联系,使
得一百年来在“燃素”学说错误基础上被颠倒了的全部化学,又重新恢复了科学的本来面
目。使化学这门科学向前推进了一大步!与此同时,他还通过实验证明,动物的呼吸与物
质的燃烧一样,也是一种氧化作用。
1782年,英国的物理学家和化学家布莱格登来到法国。他把“可燃空气”(H2)与空
气混合后点燃生成水的实验告诉了拉瓦锡。拉瓦锡感到这是个惊人的发现,因为他一直认
为水是一种元素。于是他开始致力于水的研究。他用收集到的氧与“可燃空气”混合点燃
后,的的确确生成了纯净的水。为了慎重起见,次年他又把“可燃空气”通过分别装有氧
化铜和红铅的炽热管子,结果从出口气体中得到了冷凝水。他仍不放心,他想:如果能从
水中除掉氧,那么剩下来的就应该是“可燃空气”了。经过反复实验,他终于成功了,他
把水气一点一点的通过烧红的铁管,果然分解出了“可燃空气”,而在铁管内壁折出了亮
晶晶的黑色磁性氧化铁。这时拉瓦锡有把握的确认:水不是元素,而“可燃空气”却是一
种元素,1787年,他把它命名为氢。
在化学发展史上,化全物的第一种合理命名法是拉瓦锡和另外三位化学家共同拟定的
,此后,化学反应过程及其定量关系才开妈用初步的化学反应方程式来说明。拉瓦锡以17
87年建立的新化学语言和1789年出版的《化学基本教程》完成了化学革命,用17年的时间
改造了化学科学。
1794年,在法国大革命时期,拉瓦锡被诬入狱,5月8日,断头台的屠刀落在了这位天
才科学家的头上。拉瓦锡被处死的第二天,数学家拉古兰迪说:“为砍掉这个头,他们连
一瞬间也没用上,可想再造一个这样的头,恐怕100年也不见得会成功!”他深为拉瓦锡之
死感到惋惜。庆幸的是,拉瓦锡生前用过的大部分实验设备和仪器,都陈列在巴黎的国立
技术博物馆中了。
注:“燃素”学说的基本观点可以概括为:火是由无数而活泼的微粒构成,这种微粒
称为“燃素”它存在于一切可燃性物质(包括金属)中,与燃烧有关的化学变化均可归结
为物质吸收“燃素”与释放“燃素”的过程。金属燃烧时变成煅灰,“燃素”跑掉了,煅
灰与木炭一起燃烧时,又从木炭中吸收了“燃素”所以金属重生了,其过程可以表示如下
:
金属-燃素=煅灰
既然金属燃烧变为煅灰之后重量增加了,因此燃素具有负重量。
--
※ 来源:.哈工大紫丁香 http://bbs.hit.edu.cn [FROM: 202.118.229.86]
Powered by KBS BBS 2.0 (http://dev.kcn.cn)
页面执行时间:3.330毫秒