化学如何巧学-09燃烧为什么需要空气
我们说空气可是很有讲究的。你可能会很奇怪,空气不就是一种气体吗?看不见摸不着能有什么讲究?我要纠正你,空气其实不是一种气体,而是好几种气体的混合。不过我们并不是一开始就知道空气是好几种气体的混合,这中间经历了漫长的探索的过程。
之前我们讲过古希腊人认为空气是一个基本元素,所以空气应该是一种纯的物质。化学中如果一个东西只有一种物质组成,就叫纯净物。如果一个东西是由好几种物质混合在一起,这个就叫混合物。我们之前讲过,物质是由分子组成的,所以你还可以这样区分,纯净物里只有一种分子,混合物里有至少两种不同的分子。那么空气是纯净物吗?
上节课我们做过一个实验,把蜡烛用烧杯扣上,过一会儿蜡烛就熄灭了,这时候烧杯里还有空气。可是如果我们再往里面放一根点燃的蜡烛,它也会立刻熄灭。空气明明没有用完蜡烛为什么不能继续燃烧了呢?聪明的你可能已经猜到了,也许空气中有好几种物质,其中只有一部分支持燃烧,剩下的都不支持燃烧。就像一包瓜子里面只有一小部分能吃,剩下的都是不能吃的瓜子壳。而第一根蜡烛把支持燃烧的部分用完了,所以第二根蜡烛放进去就熄灭了。
可是很长的一段时间里面,古代的人都没有想到这个解释受到古希腊人的影响,他们依然认为空气是纯净物。那古代的人是怎么解释蜡烛熄灭这个现象的呢?他们认为空气像海绵一样燃烧的过程中,它会吸收燃料里的东西。他们给这个空气吸收的东西起了一个名字叫燃素。就像海绵不能无限吸水一样,空气也不能无限吸收燃素。当空气吸饱了,蜡烛也就会熄灭了。这个理论听起来好像也挺合理的。
那么问题来了,观察同一种现象,我们得出了两种截然相反的理论,到底哪个是对的呢?有一个办法可以判断哪种理论是对的那就是一个理论不仅仅能解释眼前这一个现象,还应该能预测其他现象。比方说古代人认为空气会吸收燃速,那么吸收了燃素的空气应该变得更重,而剩下的燃料的残渣就应该变轻。但是法国历史上有一个著名的化学家叫拉瓦锡,他研究了磷的燃烧,发现林烧完了之后,残渣没有变轻,反而变重了。拉马西认为燃素理论是错误的,不是空气吸收了林中的燃素,而是淋吸收了空气里的东西……