史塔尔和拉瓦锡——化学故事

公元前4世纪，古希腊学者亚里斯多德提出：“万物皆由水、火、土、气四种‘元素’组成”。1661年，英国波义耳发表《怀疑派的化学家》，改造亚里斯多德的“元素”概念，提出“万物皆由‘元素’组成，‘元素’不止四种”。
　　
　　17世记，煤炭成为欧洲工业主要能源，社会需要化学家对“燃烧”作出解释，于是，德国史塔尔根据波义耳的“元素论”，在1700年提出“燃素论”：“燃烧就是可燃物质放出‘燃素’的分解反应”，即，
　　
　　煤→燃素+煤灰
　　
　　木材→燃素+木灰
　　
　　草→燃素+草灰
　　
　　燃素论成功地解释了燃烧现象，得到公认，风行七十余年。
　　
　　1772年，法国拉瓦锡把天平引入化学，从此，化学由定性科学变为定量科学（！），拉瓦锡指出：反应物的重量，必等于生成物的重量（化学中的物质不灭定律），他把史塔尔的“→”，改成“==”，创造了“文字化学方程式”（！），它是“元素符号化学方程式”的基础。
　　
　　于是，有人用天平研究“镁的燃烧”（镁是一种金属，但它可以“燃烧”，发出耀眼的光芒），按史塔尔的理论，镁的燃烧过程，应当是：
　　
　　镁==燃素+镁灰
　　
　　根据“化学中的物质不灭定律”，镁灰应当比镁轻，但是定量研究发现：镁灰比镁重——燃素论露出破绽。
　　
　　面对这个挑战，有人对“燃素论”作出“修正”：“燃素具有负重量”
　　
　　拉瓦锡在密闭的容器中，用“排水法”，研究“燃烧”，证明了：空气中有五分之一参加了“燃烧反应”，拉瓦锡把它叫作“活空气”（！），另外的五分之四不参加燃烧反应，拉瓦锡把它叫作“死空气”（！）。
　　
　　于是，有人提出：“燃烧就是可燃物质与‘活空气’相结合的化合反应”（！）
　　
　　例如，镁+活空气==镁灰
　　
　　按“化学中的物质不灭定律”，参加反应的，镁的重量，加上活空气的重量，等于镁灰的重量,所以镁灰比镁重！
　　
　　——彻底摧毁了燃素论
　　
　　拉瓦锡对近代化学有四大贡献：
　　
　　1、把化学由定性科学变为定量科学。
　　
　　2、创造“文字化学方程式”
　　
　　3、指出空气中有五分之一是“活空气”，五分之四是“死空气”。
　　
　　4、为摧毁燃素论、建立科学的燃烧理论，提供了基础。
　　