发现氧气竟是惊人之举

发现氧气竟是惊人之举

中学生学化学，第一个看到的大型实验，就是各种物质在氧气中的燃烧。他们在课堂上，从来还没见过如此精彩、光辉夺目的现象。老师实验时，那一瓶瓶的氧气是用什么方法得到的呢？世界上又是谁发现了氧气？如果我们同学自已，也能有一些氧气，并且亲手来做那些实验，这又该是多么引人入胜的事情啊！

大约从3亿年前开始，在地球表面的空气中，就已经含有和现在相当浓度相似的氧气了。虽然地球上众多动物呼吸，人为的和自发的燃烧都在一直不断的消耗氧气，可是又有更多的植物在进行光合作用，向空气中补充新鲜的氧气，所以空气中氧气的总量及其相对浓度，并没有减少。

氧气，无色、无臭、无味，在空气中含量估计约有1．15×10¹⁵吨，它又是取不尽，用不完的总在我们身边存在着，只要你随手拿起一个空瓶，其中就有占体积21%的氧气，但要做到老师实验时瓶中氧气的浓度，可就不是一件简单的事了，而且曾经是一件是很不容易的事。

空气不像水，火那样有形有力，不容易引起人们的注意，它又是那样的看不着、摸不到，很长时间人们都没去追究它的成分，更不知道其中有氧气这种东西了。虽然物理学家们早就用空气做了很多著名的实验，证明物体在空气中运动会受到一定的阻力，证明空气的体积会随压强增大而按一定的规律缩小，证明大气压强的存在，压在我们身上的力量就大得惊人，等等。能够正确的说出空气中都有哪些成分，并能把这些成分分开，这都是18世纪后半纪以后才相继做到的事。

氧气的化学性质在高温条件下很活动，氧气能够跟很多种物质发生化学反应，生成各种氧化物或含氧化合物。一些氧化物和含氧化合物在一定条件（如高温或有催化剂）下，会放出氧气等等，这些情况，都是学过化学的人所熟知的。为什么人们是那样迟迟的对氧气没有认识呢？原因有三：一是观察现象不全面；二是思考问题的路子不对；三是科学技术和实验手段的水平低。我们下面来说说发现氧气的具体故事吧。

在我国封建社会初期，最迟在公元前2世纪，就流行炼丹术，用一些天然的矿物，经过神秘的加工，制成丹丸，企图让人吃了会长生不老，但其中多含有对人体有毒的元素，如砷、汞、铅、硫等。他们对矿物加热，空气中的氧气必然参与反应，甚至还是反应的主角，但是炼丹时，他们只能看到固体的、液体的以及似气而非气的烟、雾、忽略了那无色、无臭又无形的空气和氧气。当然也就意识不到它们的存在和变化了。我国古代较重要的炼丹家葛洪（公元284—364年，江苏人）在他的著作《抱朴子》中记载有“丹砂烧之成水银，积变，又还成丹砂”的说法，“丹砂”就是硫化汞，加热它到变成水银，要经过两个反应，即：

实际这两个反应是在同一容器中一次完成的，又可简化为，但葛洪没有说必需气体参与，可见他是观察不细，也许他用了铁的容器来盛丹砂，是会有如下的反应：，这时跟气体无关，但考虑当时的生产技术，不可能做出完全密封不透气的容器、也不能控制温度。当时的情况，他只用简单一句话来做结论，是不严密不科学的，要求他有重大的科学发现是不合适的。

传说（因为事实有待考证）在公元8世纪，我国有一个叫马华（译音）的人，著有一本叫“平龙认”的书，书中注意到了燃烧和空气有关，并把空气中的成分分为阴气和阳气，由于我国古代曾流行“阴、阳”之说，马华指出，属阳的金属、硫、木炭等燃烧，和大气中阴的成分结合。这就很难说他的发现氧气是个十分明确的事实，很大程度上只是和实际巧合。

在外国，早期也有很多人碰到过类似的情况，做过类似的解释，有的还的确制得并收集到了氧气，但由于思想受到“燃素说”的束缚，而把已经得到了的氧气叫做“火气”或叫做”脱燃素空气”，没有真正的认识它。瑞典的舍勒和英国的普利斯特里，就是这样的两个人。

发现氧气的重要意义，在于明确氧是一种元素，这一认识是由法国人拉瓦锡确定下来的。

舍勒、普利斯特里和拉瓦锡都是同时代的人，他们的共同成就，已被载入了化学史册，他们用化学方法（加热氧化汞、硝酸镁等物质）制出了氧气，拉瓦锡又用实验方法精确的测定了空气中，五分之一体积是氧气，并用氧气和别的物质了发生化合反应。最后在1777年确定，氧是一种元素。拉瓦锡给氧起名叫“Oxygene”。氧气的发现，氧被明确为一种元素，这是化学发展史上一个重要的里程碑。在理论上，由此彻底推翻了错误的燃素说，建立了包括燃烧在内的氧化学说，为后来的氧化、还原理论，奠定了实践基础。在科学上为人们深入研究大气的成分开辟了道路，当时化学界很多错误的看法，也得到了纠正。

氧气是一种极为普通的气体，且在地球上已存在了数百亿年，而它被科学家们的认定，却引起了如此巨大的振动，则不能不说是一个十分的惊人之举。