被曲解了的氯气和盐酸
在欧洲,开始有盐酸时它的名字就叫做盐酸,并且一直沿用到现在。
我们知道,盐酸是氯化氢气体的水溶液,氯化氢可以用食盐跟浓硫酸反应来制得。这种由食盐为原料制成的酸,名字叫盐酸是顺理成章的事。但是,十八世纪中叶的年代里,人们并未了解盐酸的本质,而是把它当成一种含氧化合物。
把盐酸当成含氧化合物的事,发生在知道有氧这一元素之后不久,而且还是由氧元素引起的。
1774年,英国化学家普利斯特里发现了氧气,同年英国化学家拉瓦锡,确认氧气参与的发光放热反应就是燃烧的观点,被大家接受了以后,彻底的推翻了“燃素说”。接着又用必是含氧化合物的观点来解释所有的酸。也把盐酸当成是一种含氧化合物的水溶液了。因为当时拉瓦锡知道,许多非金属氧化物,如硫的氧化物(SO2)、磷的氧化物(P2O5)、氮的氧化物(NO2)都能在水中生成酸。他就主观武断的反推定,凡是能在水中成酸的,都是氧化物。但是,拉瓦锡却不知道盐酸中的“氧化物”是哪种元素的氧化物。这就是说拉瓦锡根本不知盐酸是何物,而且还过分自信,所以犯了这个大错误。再有,1766年已知多种酸跟铁锌等金属作用,都能产生氢气一事,已经在发出酸中皆含氢,并非全有氧的这一重要信息,却被拉瓦锡完全忽略了,实在是令人不能理解。
我们现在都知道,酸有两类,一是含氧酸,如碳酸、硫酸等,它们有对应的氧化物二氧化碳和三氧化硫,另一类是无氧酸,如盐酸、氢硫酸(H2S),它们不但不含氧,而且都较容易被一些氧化剂氧化成非金属单质(氯气和硫)和水,这一些都应该算是化学的基础知识了。问题就在于拉瓦锡正处于化学学科初建的阶段,困于茫然摸索的境界之中,人们每前进一步,都需要耗费时间和精力,当然也会犯错误。
对盐酸的认识有所突破的事,是在由盐酸生成氯气开始的。时在1774年,瑞典化学家舍勒研究一种矿石时,用盐酸加热溶解它,结果产生了一种黄绿色的气体,臭味刺鼻,吸入后令人窒息难受。舍勒不知他眼前这一黄绿色气体是什么,而给它起了一个名字叫做“失去燃素的盐酸”。舍勒早就把氢气当作“燃素”来看待,这回又从盐酸中得到了氢以外的成分,就给氯气起了这个怪名字,也是合乎逻辑的。
前面提到拉瓦锡把盐酸看成含氧物,还给盐酸定了个化学式“MuO”。他认为“Mu”是一种元素,而把舍勒制成的氯气当成是“氧化了的盐酸”,也定了一个化学式“MuO2”。
十多年后的1785年,法国化学家贝索莱特发现溶有氯气(当时并未有认识)的水溶液,在日光的照射下放出氧气后又变成盐酸。拉瓦锡对这一事实的发现十发高兴,这似乎正好说明氧化了的盐酸(MuO2)放出氧气(O,当时不知是O2)又变成盐酸(MuO);是跟他的推断完全吻合,正确的东西却支持了他错误的观点。
原来是氯气跟水反应,放出了的是来自水中的氧,拉瓦锡看成了是“氧化盐酸”中的氧。拉瓦锡就是这样把自己的思想禁锢在错误的牢笼中,带着这个观点死去了。
拉瓦锡死后又过了15年,公元1809年间,法国化学家盖吕萨克和谈拉德将等体积的氢气跟被称为“氧化盐酸”气化合,得到的产物只有盐酸气(即氯化氢),又把“氧化盐酸”通过红热的木炭,也没有发现二氧化碳。可惜他们两人对“氧化盐酸”到底是一种元素还是一种化合物,抱有怀疑态度。
直到1810年,英国化学家戴维将磷放到“氧化盐酸”中燃烧,只得到磷的氯化物,并未发现氧化物。他还重复了盖吕萨克和谈拉德的实验,才肯定确认“氧化盐酸”气体是一种元素,给它起了个“绿色”的名字,中文意译为“氯”。
作为一种很重要的元素氯和一种很常用的酸——盐酸,它们的成分和本质,经过了三十多年才被弄清楚。盐酸中根本不含氧,也没有“氧化盐酸”的东西,这在现今学化学的时候,更没有人去提它了。
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