1766年 氢气
亨利·卡文迪许(Henry Cavendish,1731—1810)
安托万·拉瓦锡(Antoine Lavoisier,1743—1794)
图中描绘的是1783年法国工程师雅克·查尔斯(Jacques Charles)和玛丽—诺尔·罗伯特(Marie-Noël Robert)在巴黎上空乘坐氢气球实现了首次氢气球载人飞行时的场景,约150年后,由于“兴登堡”号飞艇(Hindenburg)失事,飞艇悲剧性地退出了历史舞台。
氧气(1774年),阿伏伽德罗假说(1811年),氘(1931年),温度最高的火焰(1956年),储氢技术(2025年)
氢元素在所有元素中具有最简单的原子结构,它也是目前宇宙中发现的最常见的物质,但是作为一种单质,人们花了相当长的时间来真正认识氢气。事实上,在地球大气中的游离氢气很少,主要原因是氢气太轻,地球引力根本束缚不住,它会向太空逸失,而在地球表面,氢元素常与氧元素结合—形成了水。
我们应该把氢气的发现归功于英国哲学家、化学家和物理学家亨利·卡文迪许,他像许多同时代的化学家和物理学家一样,通过研究气体的行为去揭示气体变化规律。那时的化学家如罗伯特·波义耳其实已经发现许多金属在遇到强酸时会生成某种气体,但卡文迪许是第一个认定这种气体是一种新元素的科学家,他在1766年的论文《人造气体》(On Factitious Airs)中第一次详尽描述了氢气的特性—质量轻且易燃。1783年他用这种“易燃气体”(氢气)和约瑟夫·普利斯特里所谓的“脱燃素气”(即氧气)又做了一个实验,实验结果令卡文迪许非常惊讶:混合气体爆炸后竟然产生了水,这证明水并非一种单一元素,而是由氢气和氧气反应生成的简单化合物。同年,法国化学家安托万·拉瓦锡重复了卡文迪许的实验,并将这种“易燃气体”命名为“氢气”(Hydrogen一词来源于希腊语“水的创造者”)。
卡文迪许在开展各种涉及加热和燃烧的实验上十分执着,也发表了一系列重量级的学术论文,这些研究结果对后来拉瓦锡提出化学反应本质及揭示氧气重要性等方面都具有重要的推动作用。不过由于卡文迪许本人生性异常胆小,他怎么会如此热衷于这类“大胆”的实验呢?—现代的一些学者推测他可能患有阿斯伯格综合征(Asperger's syndrome)。不管怎样,人们对最简单的物质(比如空气和水)进行分解和重组的研究的确是推进化学进步的又一个里程碑。■