氢元素是化学元素中最轻的元素,在元素周期表中排名第一位,也就是元素之首。但它却不是发现最早的元素。
早在16世纪,瑞士著名医生帕拉赛斯曾将铁屑放到硫酸里,发现有气体冒出,就像旋风一样腾空而起,这种气体显然就是氢气。
17世纪时,英国著名化学家波义耳在研究金属钛、锌等与酸作用时,也曾观察到有气泡产生。遗憾的是这没有引起他的注意,也没有进行后续的研究。
1766年,卡文迪许用铁、锌等金属与盐酸反应时,制得一种气体,并用哈里斯发明的排水集气法将这种气体收集起来进行研究。他发现这种气体与空气混合装在开口容器中,点燃后会发生猛烈爆炸,随之冲出容器,产生尖锐的爆鸣声。这种新气体不同于空气,卡文迪许将这种气体命名为“可燃气体”。
后来,卡文迪许对这种气体做出进一步的研究,还测定了这种气体的密度,原来很小。并将产生的这种气体灌入猪的膀胱中,并扎紧入口,用线缚住。当他松开手后,猪膀胱随风徐徐上升,这种气体能“上天”!这引起了人们的极大兴趣。
与此同时,还有人继续研究这个问题。
1776年,法国化学家马柯将“可燃气体”通过细嘴导出后,在火焰上放置一个小的瓷碟,结果小瓷碟先是变潮,随后逐渐出现水珠滴。但他也没有再做后续的研究。
1781年,普利斯特列将“可燃气体”和空气装在密闭的玻璃瓶中,用电火花使之爆鸣,瓶壁上出现了露珠,而普利斯特列也不敢断定产生的物质是水。(www.xing528.com)
1783年,著名化学家拉瓦锡为了进一步弄清楚“可燃气体”的本质,通过两种方法进行了研究。
第一种方法,拉瓦锡在纯氧中燃烧“可燃气体”,发现只生成水一种物质。
第二种方法,他想能不能把水分解成原来的组成成分呢?便利用铁“贪婪”地与氧化合的特性,把铁屑装到一个枪筒里,把枪筒放到煤上加热,让水蒸气通过枪筒接触烧红的铁屑进行分解,果然生成了“可燃气体”和铁渣(现在叫四氧化三铁)。而后,他又反过来,让“可燃气体”通过烧红的铁渣,结果又得到了水。
拉瓦锡欣喜若狂,于是,他通过分析得出这样的结论:金属铁、锌与酸作用生成的气体,可以在氧气中燃烧生成水;水分解后又可以得到氧和这种气体。
这样看来,水是由形成这种气体的元素和氧元素组成的。换句话说,这种气体是一种单质,它不同于空气和其他气体,是组成水的一种元素。
到此,拉瓦锡正确阐述了这种气体的本质。他为了给这种新元素起一个响当当的名字,便用希腊文将其命名为“水的生成者”,译成中文就是“氢”。
拉瓦锡
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