科学家:现代化学奠基人拉瓦锡

日期:2015-02-15 来源:科学家 点击

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现代化学奠基人拉瓦锡

  法国化学家拉瓦锡进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一。在这场革命中,他以雄辩的实验事实为依据,推翻了统治化学理论达百年之久的燃素说,建立了以氧为中心的燃烧理论。针对当时化学物质的命名呈现一派混乱不堪的状况,拉瓦锡与他人合作制定出化学物质命名原则,创立了化学物质分类的新体系。根据化学实验的经验,拉瓦锡用清晰的语言阐明了质量守恒定律和它在化学中的运用。这些工作,特别是他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础。
  拉瓦锡原来是学法律的。1763年,年仅20岁的拉瓦锡就取得了法律学士学位,并且获得了律师从业证书。拉瓦锡的父亲是一位颇有名气的律师,家境富有,所以拉瓦锡没有马上去做律师。那时他对植物学发生了兴趣,经常上山采集标本使他又对气象学产生了兴趣。在地质学家葛太德的建议下,拉瓦锡师从巴黎著名的伊勒教授学习化学。从此,拉瓦锡就和化学结下不解之缘。
  拉瓦锡是现代化学的创始人。他的主要业绩是将过去和当时的许多实验结果加以综合,使之成为完整的学说。
  1766年,年仅23岁的拉瓦锡“关于城市照明问题”的论文,荣获了法国科学院金质奖。1772年,由于他对天然水的研究卓有成果而当选为法国科学院院士。他所进行的长达百天之久的“烧干了水不会变土”的实验,是人所共知的。通过这一实验,他推翻了物质不能互变的学说,并进一步证明了物质不灭的正确性。   
  对“燃素”学说持怀疑态度的拉瓦锡,实在难以接受“燃素”是物质燃烧原因的观点。1772年2月,他读到了达尔塞的一篇研究报告,其中谈到“在高温下烧得炽热的金刚石会消失得无影无踪”,这一实验结果使他深受启发。那么,在没有空气的条件下,加热金刚石会怎样呢?于是他把金刚石用调成糊状的石墨厚厚地包上一层,再把这些乌黑的圆球放在烈火中烧得通红。几小时后,剥开石墨外衣,里面的金刚石竟然完好无损!拉瓦锡捉摸着:“金刚石的失踪看来与空气有关!莫非它与空气发生作用了?”这种想法和当时流行的“燃素”学说截然相反!
  为了证明自己的设想,他用白磷作了一系列实验,毫无例外,白磷燃烧之后产生的白烟比白磷重了,这证明“磷和空气发生了化合”。而白磷在燃烧过程中,只有1/5的空气可以助燃,拉瓦锡把这种空气暂时称为“有用空气”。
  至此,应该说“燃素”学说可以推翻了,但拉瓦锡仍不肯冒然作出结论。1774年,他又用天平在曲颈瓶中通过加热金属作了定量研究,结果仍然证明了他的设想!
  “如果能从金属灰中提出纯的‘有用空气’的话,那么,我的燃烧理论就无懈可击了!”按照他的这一新设想,1774年10月,他在加热汞灰之后,收集到的“脱燃素空气”果然具备了他对“有用空气”所预言的性质。这时,拉瓦锡坚信:绝对没有“燃素”存在,可燃物质的燃烧,或者金属变为煅灰并不是分解反应,而是与“有用空气”发生了化合!1777年,他把这种“有用空气”正式命名为氧。
  一向严肃谨慎的拉瓦锡,从1772年到1777年的5年中,作了大量的燃烧实验,对燃烧之后产生的物质以及剩余气体一一加以研究,最后对实验结果进行综合、归纳和分析。直到1777年,他才正式向法国科学院提出了研究报告,题目是《燃烧概论》。这一理论彻底推翻了长达百年之久当时占统治地位的“燃素”学说,完全割断了化学与炼金术的联系,使得100年来在“燃素”学说错误基础上被颠倒了的全部化学又重新恢复了科学的本来面目,使化学这门科学向前推进了一大步!
  在化学发展史上,化全物的第一种合理命名法是拉瓦锡和另外三位化学家共同拟定的。此后,化学反应过程及其定量关系才开始用初步的化学反应方程式来说明。拉瓦锡以1787年建立的新化学语言和1789年出版的《化学基本教程》完成了化学革命,用17年的时间改造了化学科学。
  拉瓦锡具有非凡的科学洞察力和勇往直前的无畏精神。他毕生勤奋,每天6点起床,从6点到8点进行实验研究,8点到下午7点从事火药局长或法国科学院院士的工作,7点到晚上10点,又专心从事他的科学研究。星期天不休息,进行一整天的实验工作。

  来源:8部“知道点”丛书

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