拉瓦锡测定空气成分的实验是什么?

拉瓦锡测定空气成分的实验是什么?

18世纪末,法国化学家拉瓦锡通过一系列精确实验,揭开了空气的组成之谜。在那个普遍认为空气是单一物质的时代,他的研究彻底改变了人类对气体世界的认知。

拉瓦锡的实验装置由一个巨大的曲颈甑和一个装有水银的钟罩组成,钟罩倒扣在水银槽中形成密闭系统。他将定量的汞水银放入曲颈甑,加热十二天。随着加热过程,银白色的汞表面逐渐生成红色粉末氧化汞,钟罩内的水银面不断上升,最终体积减少约五分之一。这表明部分气体被汞吸收,剩余气体约占原体积的五分之四。

关键的验证实验中,拉瓦锡将生成的红色粉末收集起来加热分,得到了汞和一种气体。这种气体能使带火星的木条复燃,也能让烛火燃烧得更旺,他将其命名为\"氧气\"。而钟罩中剩余的气体不支持燃烧,动物在其中会窒息,他称之为\"氮气\"。通过精确测量,他发现生成的氧气体积恰好等于实验初期减少的气体体积,占原空气体积的约五分之一。

这一实验推翻了当时流行的\"燃素说\",证明空气是由氧气和氮气组成的混合物。拉瓦锡的定量研究方法建立了化学研究的新范式,他用实验数据证明物质在化学反应中质量守恒,为近代化学奠定了基础。这个实验不仅揭示了空气的组成奥秘,更开创了定量化学研究的新时代,成为科学史上划时代的经典实验。

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