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氩的发现:精密度胜利

时间:2023-11-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:在元素的发现史上,氩的发现十分特殊,有人说是“第三位小数的胜利”、“精密度的胜利”。1894年8月13日,在英国牛津城召开的自然科学家代表大会上,英国剑桥大学教授瑞利走上讲台,宣布他和化学家拉姆赛发现了一种新元素。这个误差值虽然发生在小数点后第三位上,但毕竟还有一个误差啊!拉姆赛虽然此时还是一位助手,但是他的聪明和认真工作的态度却是在英国出了名的,所以瑞利便找上了门。

氩的发现:精密度胜利

在元素的发现史上,氩的发现十分特殊,有人说是“第三位小数的胜利”、“精密度的胜利”。

1894年8月13日,在英国牛津城召开的自然科学家代表大会上,英国剑桥大学教授瑞利走上讲台,宣布他和化学家拉姆赛发现了一种新元素。他说:“这种元素到处都有,它从四面八方围绕着我们,它和氧气、氮气一样,都是空气的组成成分。”

这一让人振奋的科学发现,震惊了当时的科学界。好奇的人们都想弄清楚这是怎么回事。

瑞利教授对气体的密度特别感兴趣。1892年,他为测定各种气体的原子量,进行了大量的实验,当他在测定氮气的密度时,发现了一个奇怪的现象:把空气通过烧得通红的装满铜屑的管子除去氧气,然后又通过一只只“化学搜捕器”除去二氧化碳和水蒸气,最后得到氮气,测得空气的密度为每升重1.2572克,但从加热亚硝酸铵等化合物得到的氮,测得的密度却为1.2505克/升。

瑞利

一天,拉姆赛正在实验室里聚精会神地做实验,没有注意一个人站在他跟前。拉姆赛一看是英国著名的大物理学家瑞利,便受宠若惊地说:

“教授,没想到是你,有什么事吗?”

“拉姆赛,我在实验中遇到了一桩怪事,便来请你帮忙了。”

拉姆赛小瑞利10岁,并且此时的拉姆赛正在格拉斯哥大学约翰·费格森教授手下当助手,而赫赫有名的教授找自己帮忙,自然是感到荣幸。

“我能做什么?”拉姆赛说,“要是我能办到的,我一定帮忙。”

瑞利告诉他,自己正在测定各种气体的密度,他发现空气中的氮气密度为1.2572克/升,而用另一种方法得到的氮气,即从加热亚硝酸铵等化合物得到的氮,测得的密度为1.2505克/升,两者相差了0.0067。这个误差值虽然发生在小数点后第三位上,但毕竟还有一个误差啊!要知道瑞利在实验中是严格操作的,怎么会出现这种现象呢?

瑞利搞不清这是为什么,所以便找化学家拉姆赛帮忙。(www.xing528.com)

拉姆赛虽然此时还是一位助手,但是他的聪明和认真工作的态度却是在英国出了名的,所以瑞利便找上了门。

拉姆赛对这个问题很感兴趣,便欣然同意。他首先要看看瑞利的实验是否正确,经过自己重新实验,果然两者相差0.0067。

这是怎么回事呢?经过深思熟虑,拉姆赛认为,一定是空气中的氮含有别的成分,于是,他便下决心把它找出来。

空气中已经知道有氧、二氧化碳、水蒸气、氮气,前三种比较容易除去,可是如何除掉氮呢?拉姆赛想了许多办法也没有成功。

有一天,他忽然想起了学生时期做过镁性质的实验,就是镁在空气中燃烧,既能生成氧化镁,还能生成氮化镁,这样不就可以把氮去掉吗?

拉姆赛用这种方法果真把空气中的氮也除去,结果还真的剩下了一点气体。

“这正是我要找的东西!”拉姆赛高兴地叫了起来。

拉姆赛赶紧把这个消息告诉瑞利,瑞利马上赶到,便在光谱仪上测量,确认是一种新元素,它的密度是氮的1.5倍。

拉姆赛找到的这种气体不喜欢“活动”,所以他们命名为“氩”,就是懒惰的意思。后来,拉姆赛又和另一名化学家拉威斯合作,发现了氖、氪、氙等新元素,它们的性质和氩类似,所以人们称它们为惰性气体。

真想不到,瑞利和拉姆赛竟从研究氮的数据差异中,发现了氩。

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