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  • 1 # 金條都是我滴

    舍勒發現了氯氣是對化學上的一個重要的貢獻。18世紀的後期由於冶金工業的發展,開展了對各種礦石的研究。其中有一種叫做軟錳礦的,舍勒經過3年功夫,確定它是一種新金屬的氧化物,按當時的說法它是“脫燃素的新金屬”,舍勒把這種金屬定名為錳。舍勒在這種軟錳礦的研究中發現了氯氣。軟錳礦不溶於稀硫酸和稀硝酸中,但能溶於鹽酸,並立即冒出一種令人窒息的黃綠色氣體,它和加熱王水時所產生的氣體相似,使人的肺極為難受。他用這種氣體作了種種實驗,發現它微溶於水,使水略有酸味;具有漂白作用,能使藍色的紙條几乎變白,又能漂白有色花朵和綠葉;還能腐蝕金屬;在這種氣體中的昆蟲會立即死去,火也立即熄滅。由於他虔信燃素學說,誤認為這是由於“脫燃素的錳”(二氧化錳)從鹽酸中奪去了燃素而產生了這種氣體,因此稱它為“脫燃素鹽酸”,而沒有認為它是一種元素。正是這個觀點使他失去了正確認識氯氣的機會。

    舍勒雖然發現了氯氣,也知道它的一些性質,究竟它是什麼形態的氣體,仍然沒有清楚。這時法國化學家貝託雷繼續研究氯氣。他首先將氯氣通入一個冷的空玻璃瓶裡,讓氯氣裡的含酸蒸氣受冷凝結,再將除去酸蒸氣的氯氣依次通入三個盛滿水的瓶使氯氣溶於水。他發現溶有氯氣的水溶液,在有光照的地方可以分解成鹽酸和氧氣。貝託雷以此判斷出氯氣是鹽酸和氧結合成的:

    氯=鹽酸+氧

      氯氣是鹽酸和氧結合得很鬆散的化合物,因此露置在Sunny下就分解了。其實在當時人們已經用過許多強烈的藥劑或其它手段來處理氯氣,都未能使它分解為鹽酸和氧。貝託雷的判斷顯然跟其它一些研究是矛盾的。他作出這個錯誤判斷的主要原因,在於他忽視了水對氯氣的作用。

      1809年化學家蓋·呂薩克和泰納(Thenard,L.J.1777-1857),用分解法研究鹽酸的組成。那時金屬鉀已被人們證明是一種元素。於是他們就用金屬鉀或鐵等與鹽酸氣反應,看他是不是能夠放出氯氣。實驗得出結果後,他們說:“我們考察金屬鉀對於鹽酸氣的反應。在尋常溫度時,這個反應很慢;但鉀熔時立刻燃於鹽酸氣中發光,結果得到氯化鉀和氫。”

      “在這個實驗中收集的氫氣之量,恰與鉀和水接觸時發生的相等。”

      “我們在暗紅熱時,用鹽酸氣透過擦淨的鐵屑,許多氫氣放出,而不覺有鹽酸混合在內,同時得到氯化鐵;殘渣鐵屑並沒有氧化。”

      “當中等溫度時,用鹽酸氣透過既熔而又研成細粉的一氧化鉛,又收集有氫,不過已與氧化合變成水的狀態了。”

      這個實驗證明,不是氯氣分解成鹽酸和氧,而是鹽酸分解成氯和氫。

      在同一年蓋·呂薩克和泰納用合成法證明了鹽酸的組成。他們把同量的氫氣和氯氣混合在一起,靜置數日,或稍微加熱,或露置日光中,都能化合成鹽酸氣。

      這個實驗有力地證明了鹽酸氣是氫氣和氯氣的化合物,而且是這兩種氣體化合而成的唯一物質,其變化應該表示為:氯+氫=鹽酸氣

      蓋·呂薩克和泰納的實驗,對鹽酸的組成作出了正確的結論,但是氯氣在他們的眼裡仍然是一種化合物。因為法國的化學家拉瓦錫,在提出燃燒的氧化理論的時候,也提出了“氧是成酸元素”的論點,認為一切酸的成分都有氧,這個觀點深深地印在廣大化學家的腦子裡。蓋·呂薩克和泰納是深信這個論點的,因而他們也認為氯是某種“基”的氧化物。既然氯氣是某種基的氧化物,那麼鹽酸就應該是某種基跟氧和氫的化合物:鹽酸=X(某種基)+氧+氫。

    為了尋找氯氣中的氧,化學家們想盡各種辦法,諸如利用金屬、紅熱木炭、磷或其它吸氧劑,都沒有從氯氣中分解出氧來。1810年英國的年輕化學家戴維(Davy,S.H.1778-1829),曾用乾電池將木炭燒至白熱,仍沒有使氯氣分解。經過這些失敗,引起了戴維對氯氣中含有氧的說法產生了懷疑。他重做蓋·呂薩克和泰納合成鹽酸的實驗,並證實氯和氫化合成鹽酸的結論是正確的,除了稍有水的痕跡外,沒有其它雜質。實驗既然沒有發現氯氣或鹽酸中有氧存在,為什麼我們硬要說它有氧存在呢。他感到只有認為氯是一種元素,有關氯的所有實驗才能得到合理的解釋。在這年的11月,戴維在英國皇家學會宣讀了他的論文,正式提出氯是一種元素。

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