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拉瓦锡的足迹:人类对空气成分的早期探索
CHEM901A-PEP-CN Lesson 3
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科学史的里程碑:拉瓦锡实验

在18世纪中叶以前,人们普遍认为空气是一种单一的“元素”。伟大的化学家拉瓦锡 (A.-L. Lavoisier) 通过精密的天平称量和巧妙的逻辑,彻底推翻了这一认知。

加热 (12天) 强热分解 汞 + 氧气 氧化汞 实验结论:氧气约占空气体积的 1/5

拉瓦锡将汞放在密闭的曲颈甑中连续加热12天。他发现银白色的汞表面出现了红色粉末(氧化汞),且钟罩内液面上升了约1/5。这种“以秤代眼”的定量分析法,不仅揭示了空气是混合物,更催生了现代化学。核心反应方程式为:

$$\text{氧化汞} \xrightarrow{\text{加热}} \text{汞} + \text{氧气}$$

氮气与氧气的“双重奏”

拉瓦锡最终确认,空气由约占 1/5 体积的氧气(支持呼吸和燃烧)和约占 4/5 体积的氮气(不支持燃烧)组成。这一发现标志着化学从炼金术般的猜测走向了定量的严谨科学。