拉瓦锡的成才故事
拉瓦锡(1743-1794),法国著名化学家,建立了以氧为中心的燃烧理论,为近代化学的发展奠定了基础。
公元1743年,拉瓦锡出生于法国巴黎的一个律师家庭,父亲希望他长大以后也能成为一个律师。中学毕业后的拉瓦锡遵从父亲的意见,考入索尔蓬纳学院学习法律,但在学校里,他却对自然科学产生了浓厚的兴趣。
1763年,拉瓦锡大学毕业,到他父亲的事务所工作,可他并没有放弃对科学研究的爱好。1766年,拉瓦锡参加了法国科学院举办的解决城市照明问题的竞赛。他的报告引起了科学院的重视,他也因此获得了一枚金质奖章。这件事成了拉瓦锡事业的转折点,1769年,拉瓦锡当选为法国科学院院士。
早在17世纪,比利时化学家海尔蒙特就总结出一种观点:世界上一切物质的基本元素是水,其次是空气。为了证明这一论点,他曾用200磅烘干的土种了一棵柳树,平时只浇水不施肥,5年后柳树长大了,但200磅土却丝毫没少,于是海尔蒙特便由此证明水可以变成木。接着,海尔蒙特又作了一个实验,他将水放在玻璃容器里不停地煮沸,结果发现水底有土一样的沉淀物,于是他又下结论说水可以变为土。这"柳树实验"和"水变土实验",当时得到了不少化学家的认可。但拉瓦锡却不盲目地信服,他决定重复"水变土"的实验。
拉瓦锡设计了一个循环玻璃蒸馏瓶,蒸汽可在上部冷凝后变成水又流回底部。经过101天不断地加热,水里果然出现了白色的沉淀物。这就是水变成的土吗?拉瓦锡称了称瓶里的水,和起初一样重,但蒸馏瓶却变轻了,而且失去的重量恰好和那沉淀物的重量相等。
通过这个实验,拉瓦锡证明了出现在水中的像土一样的沉淀物其实不是水变成的,而是水溶解了当时制作还比较粗糙的玻璃中的部分物质而沉淀下来的。接着,他把实验的数据和结论写在了《论水的性质兼论"证明"水可能变为土的实验》一文中。论文用无可辩驳的数据和结论推翻了海尔蒙特"水变土"的错误理论。
正因为拉瓦锡注重当时的许多化学家都不重视的定量分析,才使他后来能在化学研究上不断地取得一个又一个重大突破。其中最显著的就是推翻了占统治地位100多年的燃素说。这一方法为近代化学的研究奠定了基础。
1673年,英国化学家波义耳作了一个实验:他将一块锡放在敞口瓶里煅烧后,再称这块锡,发现它的重量增加了。重量怎么会增加呢?波义耳解释说,火里有一种火粒子,穿过玻璃被金属吸取了,所以金属的重量便增加了。
1703年德国化学家施塔尔在波义耳实验的基础上提出了"燃素说"。他认为:一切可以燃烧的物体里面都有燃素。至于为什么锡一类的金属燃烧后重量反而增加,燃素说的学者就解释不清楚了。可尽管如此,"燃素说"还是拥有众多的拥护者。而拉瓦锡对这个学说却有很大的怀疑,他决心全面研究这个问题。
拉瓦锡首先重复了波义耳作过的实验。他将一块过了秤的锡放入可以密封的曲颈瓶里,然后又称了瓶和锡的总重量,接着便加热,直至锡被烧成了灰渣。这时再用天平秤,他发现锡和瓶的总重量并没有发生变化。这就证明,并没有"火粒子"透过玻璃被金属吸收。可当拉瓦锡将灼热的曲颈瓶封口打开以后,空气跑了进去,这时奇迹发生了,锡和瓶的总重量增加了,单独再称锡的煅灰,也确实增重了。由此可见,锡煅灰增加的重量不是来自火,而是来自空气。
拉瓦锡又用磷和硫作了同样的燃烧实验,都得出了同样的结果,从而再次证实了被烧的物质确实吸收了空气。后来,拉瓦锡又继续实验,他终于将这种被吸收的气体分解出来了。这种气体就是我们今天所说的氧气。
拉瓦锡对自己的燃烧学说十分慎重,在以后的几年里又作了大量的燃烧实验,并对燃烧产生和剩余的气体都进行了认真的研究。在对这些实验结果进行综合分析之后,1777年,拉瓦锡向科学院提出《燃烧概论》的报告,建立了燃烧作用的氧化学说。报告中指出:物体只有在氧存在时才能燃烧,并放出光和热;物质在燃烧时吸收了氧,增加的重量正好是吸收氧的重量;一般可燃的非金属物质燃烧后,通常变为酸性氧化物,溶于水变为酸,一切酸中都含有氧;金属燃烧后变为金属氧化物。
拉瓦锡在1783年完成将水分解成氢和氧的实验。他以充分的事实,揭开了物质燃烧的秘密,从而彻底推翻了占据化学领域统治地位达百年之久的"燃素说"。
恩格斯对燃烧作用的氧化学说的建立,曾给予很高的评价,他在《自然辩证法》中指出:"拉瓦锡在普利斯特列制出的氧中发现了幻想中的燃素的真实对立物,因而推翻了全部的‘燃素说’。"
拉瓦锡在创立燃烧作用的氧化学说后不久,又与其他三位法国化学科学家一起拟定了化合物的第一个合理命名法,并在1789年写成了一本新体系的《化学基本教程》,这对后来化学科学的发展起了重要作用。
1794年,51岁的拉瓦锡不幸与世长辞。但他在化学事业的发展中,推翻了传统的不科学的燃素学说,创立了燃烧作用的氧化学说,这是他在化学科学事业上的一次革命。他所作出的伟大贡献,人们是永远不会忘记的。