拉瓦锡测定空气成分的实验是化学史上一个重要的实验,它揭示了空气由氧气和氮气组成。以下是实验的详细步骤和原理:
实验装置
一个密闭的容器,里面放置了少量汞。
一个用于收集生成物的容器。
实验步骤
将少量汞放在密闭容器中加热12天。
观察到的现象是部分银白色的液态汞变成了红色的粉末,同时容器里的空气体积减少了约五分之一。
实验现象
液态汞加热后变成红色粉末,这是氧化汞(HgO)。
容器内空气体积减少,说明有气体被消耗。
实验结论
减少的气体体积约为空气总体积的五分之一,这部分气体后来被证明是氧气。
剩余的气体体积占空气总体积的五分之四,这部分气体不能供给呼吸,也不能支持燃烧,拉瓦锡最初误认为这些气体都是氮气。
进一步验证
拉瓦锡将加热生成的红色粉末(氧化汞)收集起来,放在另一个较小的容器中再加热,得到汞和氧气。
氧气的体积恰好等于密闭容器中减少的空气体积。
将得到的氧气导入前一个容器,所得气体和空气性质完全相同。
通过这些实验,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成的结论,其中氧气约占空气总体积的五分之一。
建议:
这个实验不仅展示了拉瓦锡在化学领域的卓越才能,也为后来的化学家提供了重要的实验方法和理论依据。
在进行类似实验时,确保实验装置的气密性,以及准确记录实验现象和数据,这对于得出可靠的结论至关重要。