氯氣和鹽酸的認識過程

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中化學 來源: 高中學習網
  舍勒雖然發(fā)現(xiàn)了氯氣,也知道它的一些性質,究竟它是什么形態(tài)的氣體,仍然沒有清楚。這時法國化學家貝托雷繼續(xù)研究氯氣。他首先將氯氣通入一個冷的空玻璃瓶里,讓氯氣里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于水。他發(fā)現(xiàn)溶有氯氣的水溶液,在有光照的地方可以分解成鹽酸和氧。貝托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松散的化合物,因此露置在陽光下就分解了。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。貝托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,在于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。于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。實驗得出結果后,他們說:“我們考察金屬鉀對于鹽酸氣的反應。在尋常溫度時,這個反應很慢;但鉀熔時立刻燃于鹽酸氣中發(fā)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(fā)生的相等!

  “我們在暗紅熱時,用鹽酸氣通過擦凈的鐵屑,許多氫氣放出,而不覺有鹽酸混合在內,同時得到氯化鐵;殘渣鐵屑并沒有氧化!

  “當中等溫度時,用鹽酸氣通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(tài)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(shù)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里仍然是一種化合物。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里。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,那么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),曾用干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,并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。實驗既沒有發(fā)現(xiàn)氯氣或鹽酸中有氧存在,為什么我們硬要說它有氧存在呢。他感到只有認為氯是一種元素,那么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。以后,化學發(fā)展的新事實也都充分證實了戴維這一結論的正確性。關于拉瓦錫提出一切酸都含有氧的論點,也得到了糾正。  


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