【拉瓦锡测定空气中氧气含量的原理】法国化学家安托万·拉瓦锡(Antoine Lavoisier)是近代化学的奠基人之一,他通过一系列实验推翻了“燃素说”,并首次准确地测定了空气中氧气的含量。他的实验不仅揭示了空气的组成,也为后来的化学理论奠定了基础。
拉瓦锡的实验方法主要是基于金属在密闭容器中与空气反应后体积的变化来测定氧气的比例。他选择的是金属汞(水银),因为汞在常温下不易与其他物质发生反应,且其氧化物加热后能分解为汞和氧气,便于观察气体变化。
实验原理总结:
1. 实验目的:测定空气中氧气的体积百分比。
2. 实验材料:汞、密封玻璃容器、加热装置等。
3. 实验步骤:
- 将一定量的汞放入一个密封的玻璃容器中,并加入少量的空气。
- 加热容器,使汞与空气中的氧气反应生成氧化汞。
- 反应完成后,冷却容器,观察剩余气体体积的变化。
4. 关键现象:汞与氧气反应后,体积减少约1/5,说明氧气约占空气体积的1/5。
5. 结论:空气中氧气的体积约为20%。
拉瓦锡实验数据对比表
项目 | 内容 |
实验名称 | 拉瓦锡测定空气中氧气含量的原理 |
实验时间 | 18世纪中期 |
实验者 | 安托万·拉瓦锡 |
实验原理 | 金属与氧气反应后体积减少,从而计算氧气的体积占比 |
使用物质 | 汞(Hg)、空气 |
反应方程式 | 2Hg + O₂ → 2HgO(加热条件下) |
体积变化 | 空气体积减少约1/5,即氧气占空气体积的约20% |
实验意义 | 首次准确测定空气中氧气含量,推动化学定量研究发展 |
通过拉瓦锡的实验,人类首次科学地认识到空气并非单一物质,而是由多种气体组成的混合物,其中氧气占约20%。这一发现不仅改变了人们对空气的理解,也标志着化学从定性走向定量研究的重要转折点。