無氧酸的發(fā)現(xiàn)
化學(xué)先生 / 2019-05-23
法國的拉瓦錫是18世紀(jì)杰出的化學(xué)家。他第一個(gè)把天平引入化學(xué)研究推翻了錯誤的“燃素說”,把化學(xué)推進(jìn)到一個(gè)嶄新的階段。
我們知道,鹽酸是屬于無氧酸的,可這位偉大化學(xué)家曾一直認(rèn)為:是酸,必然含氧,無氧是不能成酸的!與他同時(shí)的一些化學(xué)家也都同意這種觀點(diǎn),而且長期堅(jiān)信不疑。
那么是誰,又是通過什么事情開始懷疑并否定拉瓦錫的這一錯誤觀點(diǎn),認(rèn)識并證實(shí)了無氧酸的存在的呢?
說來有趣,事情是從紡織品漂白的新技術(shù)上開始,由另一位偉大的化學(xué)家、英國的戴維在先確認(rèn)了氯氣是一種單質(zhì)(氯是一種元素)以后,又進(jìn)而證明了鹽酸是不含氧的酸。
原來,在很久很久以前,人們穿用的麻布,都是靠草地曝曬法漂白的。這種漂白法并不需要什么化學(xué)藥品,而只需把麻布浸濕,再平鋪在草地上讓陽光曝曬就行了。太陽光下的草進(jìn)行光合作用放出的氧,能不斷氧化破壞麻布中的有機(jī)色素,麻布顏色就會變淺變白。這樣的漂白雖然節(jié)省藥品,但費(fèi)時(shí)費(fèi)力。用它漂手紡?fù)谅樾〔歼€可以,對機(jī)械化了的大織布廠織出的大批布匹就無能為力了。既然紡織技術(shù)因紡織機(jī)的普及而“革命”了,那這布匹的漂白技術(shù)也得相應(yīng)地來一次改革才行。
于是,新方法應(yīng)時(shí)而生了。171~1714年,舍勒在用鹽酸與軟錳礦(主要成分二氧化錳)反應(yīng)時(shí)制出了氯氣,它有較大的溶解性,溶于水形成的氯水能很容易地把織物漂白,不論速度還是質(zhì)量,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過古老的草地曝曬法。后來,人們又把氯氣通入熟石灰制成了漂白粉,進(jìn)一步使漂白變得簡單而方便。
氯氣和漂白粉為什么能把織物漂白呢?當(dāng)時(shí)誰也說不清楚,就連氯氣發(fā)現(xiàn)人舍勒自己也認(rèn)為氯氣是脫燃素鹽酸呢!
這也并不奇怪,因?yàn)槟沁€是“燃素說”統(tǒng)治著化學(xué)的時(shí)代,雖然拉瓦錫已開始沖擊這錯誤的“燃素說”,但舍勒和許多人卻還是這一錯誤學(xué)說的信奉者。他們從燃素說出發(fā),必然得出氯氣是脫燃素鹽酸的結(jié)論。認(rèn)為它是一種復(fù)雜的物質(zhì),里邊含有氧,而起漂白作用則更加證明氧的存在。照這邏輯推下去,由氫和氯形成的酸一鹽酸也就含有氧了,剛好入了拉瓦錫是酸就必然含氧的窠日。
為了證實(shí)氯氣中含有氧的論斷,也為了從氯氣中制得氧氣大家都爭相實(shí)驗(yàn)著:有的用紅熱的炭,有的用金屬放在氯氣中燃燒,大家用了許多強(qiáng)有力的能結(jié)合氧的物質(zhì)或手段,可就是沒有一個(gè)人成功地從氯氣中制出氧來,也沒有一個(gè)人成功地證明氯氣中有氧存在。
接連不斷的實(shí)驗(yàn),接連不斷的失敗,使許多人都失望了,他們?nèi)酉逻@一研究,鈷研起別的課題來了。但也有些人卻開始了更加深刻的思考:這么多有效的方法都不能把氧從脫燃素鹽酸(氯氣)中“拉”出來,那會不會是它里邊根本就不含氧呢?如果這一想法是正確的,那氯氣不就是一種單質(zhì)了嗎?由這樣一種單質(zhì)與氫形成的酸,不就是一種不含氧的酸了嗎?這樣的無氧酸是與拉瓦錫的觀點(diǎn)相矛盾的,是不是拉瓦錫是酸必含氧的觀點(diǎn)不對呢?
年輕的化學(xué)家戴維這樣思索著,待他確信自己的懷疑是有道理的,自已關(guān)于無氧酸存在的觀點(diǎn)是正確的時(shí)候,就在1810年11月在英國皇家學(xué)會上宣讀了自己的論文。由于這一觀點(diǎn)既有雄厚的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),又有詳盡的推理闡述,被人們接受了下來,大家承認(rèn)了無氧也可以形成酸的事實(shí)。
就這樣,偉大的拉瓦錫曾高于別人一等,用天平和實(shí)驗(yàn)沖垮了“燃素說”,推動了化學(xué)的發(fā)展,但他是酸就必然含氧的錯誤觀點(diǎn)又禁個(gè)了人們對酸的認(rèn)識;在連續(xù)的失敗以后,善于反思的威維又高于其他化學(xué)家一第及時(shí)地沖破了拉瓦錫的錯誤觀念,證實(shí)了氯氣是單質(zhì)和有無氧酸存在的事實(shí),從而再次推進(jìn)了人們對氯和酸的認(rèn)識。