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1766年由卡文迪許（H.Cavendish）在英國發(fā)現(xiàn)。

在化學史上人們把氫元素的發(fā)現(xiàn)與“發(fā)現(xiàn)和證明了水是氫和氧的化合物而非元素”這兩項重大成就主要歸功于英國化學家和物理學家卡文迪許（CavendishH.1731-1810）。

在化學史上有一個與這些論文稿有關(guān)的有趣的故事。卡文迪許1785年做過一個實驗他將電火花通過尋?？諝夂脱鯕獾幕旌象w想把其中的氮全部氧化掉產(chǎn)生的二氧化氮用苛性鉀吸收。實驗做了三個星期后殘留下一小氣泡不能被氧化。他的實驗記錄保存在留下的文稿中后面寫道“空氣中的濁氣不是單一的物質(zhì)氮氣還有一種不與脫燃素空氣氧化合的濁氣總量不超過全部空氣的1/12.一百多年后1892年英國劍橋大學的物理學家瑞利（RagleighL.1842-1919）測定氮的密度時發(fā)現(xiàn)從空氣得來的氮比從氨氧化分解產(chǎn)生的氮每升重0.0064克百思不得其解。化學家萊姆塞（RamsayW.1852-1916）認為來自空氣的氮氣里面能含有一種較重的未知氣體。這時化學教授杜瓦DuvelJ.1842-1923向他們提到劍橋大學的老前輩卡文迪許的上述實驗和小氣泡之謎。他們立即把卡文迪許的科學資料借來閱讀瑞利重復了卡文迪許當年的實驗很快得到了小氣泡。萊姆塞設計了一個新的實驗除去空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧氣和氮氣后也得到了這種氣體密度比氮氣大用分光鏡檢查后肯定這是一種新的元素取名氬。這樣卡文迪許當年的工作在1894年元素氬的發(fā)現(xiàn)中起了重要作用。從這個故事可看出卡文迪許嚴謹?shù)目蒲凶黠L和他對化學的重大貢獻。1871年劍橋大學建立了一座物理實驗室以卡文迪許的名字命名這就是有名的卡文迪許實驗室它在幾十年內(nèi)一直是世界現(xiàn)代物理學的一個重要研究中心。

1766年卡文迪許向英國學會提交了一篇研究報告《人造空氣實驗》講了他用鐵、鋅等與稀硫酸、稀鹽酸作用制得“易燃空氣”即氫氣并用普利斯特里發(fā)明的排水集氣法把它收集起來進行研究。他發(fā)現(xiàn)的某種金屬分別與足量的各種酸作用所產(chǎn)生的這種氣體的量是固定的與酸的種類、濃度都無關(guān)。他還發(fā)現(xiàn)氫氣與空氣混合后點燃會發(fā)生爆炸又發(fā)現(xiàn)氫氣與氧氣化合生成水從而認識到這種氣體和其它已知的各種氣體都不同。但是由于他是燃素說的虔誠信徒按照他的理解這種氣體燃燒起來這么猛烈富含燃素硫磺燃燒后成為硫酸那么硫酸中是沒有燃素的而按照燃素說金屬也是含燃素的。所以他認為這種氣體是從金屬中分解出來的而不是來自酸中。他設想金屬在酸中溶解時“它們所含的燃素便釋放出來形成了這種可燃空氣”。他甚至曾一度設想氫氣就是燃素這種推測很快就得以當時的一些化學家舍勒、基爾萬（KirwanR.1735-1812）等的贊同。由于把氫氣充到氣球中氣球便會徐徐上升這種現(xiàn)象當時曾被一些燃素學說的信奉者們用來作為他們“論證”燃素具有負重量的根據(jù)。但卡文迪許究竟是一位非凡的科學家后來他弄清楚了氣球在空氣中所受浮力問題通過研究證明氫氣是有重量的只是比空氣輕很多。他是這樣做實驗的先把金屬和裝有酸的燒瓶稱重然后將金屬投入酸中用排水集氣法收集氫氣并測體積再稱量反應后燒瓶及內(nèi)裝物的總量。這樣他確定了氫氣的比重只是空氣的9%.但這些化學家仍不肯輕易放棄舊說鑒于氫氣燃燒后會產(chǎn)生水于是他們改說氫氣是燃素和水的化合物。

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M51內(nèi)的氫氣

氫氣是無色并且密度比空氣小的氣體在各種氣體中氫氣的密度較小。標準狀況下1升氫氣的質(zhì)量是0.0899克相同體積比空氣輕得多。因為氫氣難溶于水所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外在101千帕壓強下溫度-252.87 ℃時氫氣可轉(zhuǎn)變成無色的液體-259.1 ℃時變成雪狀固體。常溫下氫氣的性質(zhì)很穩(wěn)定不容易跟其它物質(zhì)發(fā)生化學反應。但當條件改變時如點燃、加熱、使用催化劑等情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附后具有較強的活性特別是被鈀吸附。金屬鈀對氫氣的吸附作用較強。當空氣中的體積分數(shù)為4%-75%時遇到火源可引起爆炸。

氫氣是無色的氣體標準狀況下密度是0.09克/升(較輕的氣體)難溶于水。在-252 ℃,變成無色液體,-259 ℃時變?yōu)檠┗罟腆w。

氫氣常溫下性質(zhì)穩(wěn)定在點燃或加熱的條件下能多跟許多物質(zhì)發(fā)生化學反應。

①可燃性可在氧氣中燃燒2H?+O?=點燃=2H?O化合反應

(點燃不純的氫氣要發(fā)生爆炸,點燃氫氣前驗純)

H?+Cl?=點燃或光照=2HCl化合反應

②還原性(使某些金屬氧化物還原)

H?+CuO=△=Cu+H?O置換反應

3H?+Fe?O?=高溫=2Fe+3H?O置換反應

3H?+WO?=△=W+3H?O置換反應

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