无氧酸的认识史

谁都知道,法国的拉瓦锡是 18 世纪一位杰出的化学家。他第一个把天平引入化学研究领域,推翻了错误的“燃素说”,把化学推进到一个崭新的阶段⋯⋯

可是你知道吗?当你学完初中化学“酸”一节内容以后,你在对酸的认识上比这位伟大化学家还“伟大”高明得多——因为你已经知道了酸的实质, 酸的分类,并且还知道盐酸是属于无氧酸的。这些被你认为很平常的知识, 当年大化学家拉瓦锡却不知道!相反,这位伟大化学家曾一直认为:是酸, 必然含氧,无氧是不能成酸的!与他同时的一些化学家也都同意这种观点, 而且长期坚信不疑。

那么是谁,又是通过什么事情开始怀疑并否定拉瓦锡的这一错误观点, 认识并证实了无氧酸的存在的呢?

说来有趣,事情是从纺织品漂白的新技术上开始,由另一位伟大的化学家、英国的戴维在先确认了氯气是一种单质(氯是一种元素)以后,又进而证明了盐酸是不含氧的酸。

原来,在很久很久以前,人们穿用的麻布,都是靠草地曝晒法漂白的。从这方法的名称上你可以想见:这种漂白法并不需要什么化学药品,而只需把麻布浸湿,再平铺在草地上让阳光曝晒就行了。太阳光下草进行光合作用放出的氧,能不断氧化破坏麻布中的有机色素,麻布就会变浅变白。这样的漂白虽然节省药品,但费时费力。用它漂手纺土麻小布还可以,对机械化了的大织布厂织出的大批布匹就无能为力了。既然纺织技术因纺织机的普及而“革命”了,那这布匹的漂白技术也得相应地来一次改革才行。

于是,新方法应时而生了: 1771—1774 年,舍勒在用盐酸与软锰矿(主要成分二氧化锰)反应时制出了氯气,它有较大的溶解性,溶于水形成的氯水能很容易地把织物漂白,不论速度还是质量,都远远胜过古老的草地曝晒法。后来,人们又把氯气通入熟石灰制成了漂白粉,进一步使漂白变得简单而方便。

氯气和漂白粉为什么能把织物漂白呢?当时谁也说不清楚,就连氯气发现人舍勒自己也认为氯气是脱燃素盐酸呢!

这也并不奇怪,因为那还是“燃素说”统治着化学的时代,虽然拉瓦锡已开始冲击这错误的“燃素说”,但舍勒和许多人却还是这一错误学说的信奉者。他们从燃素说出发,必然得出氯气是脱燃素盐酸的结论。认为它是一种复杂的物质,里边含有氧,而起漂白作用则更加证明氧的存在⋯⋯照这逻辑推下去,由氢和氯形成的酸——盐酸也就含有氧了,刚好入了拉瓦锡是酸就必然含氧的窠臼。

为了证实氯气中含有氧的论断,也为了从氯气中制得氧气,大家都争相实验着:有的用红热的炭,有的用金属放在氯气中燃烧,大家用了许多强有力的能结合氧的物质或手段,可就是没有一个人成功地从氯气中制出氧来, 也没有一个人成功地证明氯气中有氧存在。

接连不断的实验,接连不断的失败,使许多人都失望了,他们扔下这一研究,钻研起别的课题来了。但也有些人却开始了更加深刻的思考:这么多有效的方法都不能把氧从脱燃素盐酸(氯气)中“拉”出来,那会不会是它里边根本就不含氧呢?如果这一想法是正确的,那氯气不就是一种单质了

吗?由这样一种单质与氢形成的酸,不就是一种不含氧的酸了吗?这样的无氧酸是与拉瓦锡的观点相矛盾的,是不是拉瓦锡是酸必含氧的观点不对呢?年轻的化学家戴维这样思索着,待他确信自己的怀疑是有道理的,自己

关于无氧酸存在的观点是正确的时候,就在 1810 年 11 月在英国皇家学会上宣读了自己的论文,由于这一观点既有雄厚的实验基础,又有详尽的推理阐述,被人们接受了下来,大家承认了无氧也可以形成酸的事实。

就这样,伟大的拉瓦锡曾高于别人一筹,用天平和实验冲垮了“燃素说”, 推动了化学的发展,但他是酸就必然含氧的错误观点又禁锢了人们对酸的认识;在连续的失败以后,善于反思的戴维又高于其他化学家一筹,及时地冲破了拉瓦锡的错误观念,证实了氯气是单质和有无氧酸存在的事实,从而再次推进了人们对氯和酸的认炽。就这样,在科学和认识的长河中,后浪总是推着前浪不断地向前、向前⋯⋯