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在18世紀(jì)末以前曾經(jīng)有不少人做過(guò)制取氫氣的實(shí)驗(yàn)所以實(shí)際上很難說(shuō)是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)了氫即使公認(rèn)對(duì)氫的發(fā)現(xiàn)和研究有過(guò)很大貢獻(xiàn)的卡文迪許本人也認(rèn)為氫的發(fā)現(xiàn)不只是他的功勞。早在16世紀(jì)瑞士有名醫(yī)生帕拉塞斯就描述過(guò)鐵屑與酸接觸時(shí)有一種氣體產(chǎn)生17世紀(jì)時(shí)比利時(shí)有名的醫(yī)療化學(xué)派學(xué)者海爾蒙特（van HelmontJ.B.1579-1644）曾偶然接觸過(guò)這種氣體但沒(méi)有把它離析、收集起來(lái)波義耳雖偶然收集過(guò)這種氣體但并未進(jìn)行研究。他們只知道它可燃此外就很少了解1700年法國(guó)藥劑師勒梅里（LemeryN.1645-1715）在巴黎科學(xué)院的《報(bào)告》上也提到過(guò)它。

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水的合成否定了水是元素的錯(cuò)誤觀念在古希臘恩培多克勒提出宇宙間只存在火、氣、水、土四種元素它們組成萬(wàn)物。從那時(shí)起直到18世紀(jì)70年代人們一直認(rèn)為水是一種元素。1781年普利斯特里將氫氣和空氣放在閉口玻璃瓶中用電火花引爆發(fā)現(xiàn)瓶的內(nèi)壁有露珠出現(xiàn)。同年卡文迪許也用不同比例的氫氣與空氣的混合物反復(fù)進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)這種露滴是純凈的水表明氫是水的一種成分。這時(shí)氧氣也已發(fā)現(xiàn)卡文迪許又用純氧代替空氣進(jìn)行試驗(yàn)不僅證明氫和氧化合成水而且確認(rèn)大約2份體積的氫與1份體積的氧恰好化合成水發(fā)表于1784年。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果本已毫無(wú)異議地證明了水是氫和氧的化合物,而不是一種元素。但卡文迪許卻和普利斯特里一樣仍堅(jiān)持認(rèn)為水是一種元素，氧是失去燃素的水，氫則是含有過(guò)多燃素的水。他用下式表示“易燃空氣”氫的燃燒：

水+燃素+ 水燃素→水

易燃空氣氫 失燃素空氣氧

1782年拉瓦錫重復(fù)了他們的實(shí)驗(yàn)并用紅熱的槍筒分解了水蒸氣明確提出正確的結(jié)論水不是元素而是氫和氧的化合物糾正了兩千多年來(lái)把水當(dāng)做元素的錯(cuò)誤概念。1787年他把過(guò)去稱作“易燃空氣”的這種氣體命名為“Hydrogen”氫意思是“產(chǎn)生水的”并確認(rèn)它是一種元素。

M51內(nèi)的氫氣

氫氣是無(wú)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(biāo)準(zhǔn)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?yàn)闅錃怆y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(qiáng)下溫度-252.87 ℃時(shí)氫氣可轉(zhuǎn)變成無(wú)色的液體-259.1 ℃時(shí)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(xué)反應(yīng)。但當(dāng)條件改變時(shí)如點(diǎn)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(qiáng)的活性特別是被鈀吸附。金屬鈀對(duì)氫氣的吸附作用較強(qiáng)。當(dāng)空氣中的體積分?jǐn)?shù)為4%-75%時(shí)遇到火源可引起爆炸。

氫氣是無(wú)色的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度是0.09克/升(較輕的氣體)難溶于水。在-252 ℃,變成無(wú)色液體,-259 ℃時(shí)變?yōu)檠┗罟腆w。

含有氫元素的二元化合物稱為氫化物?！皻浠铩币辉~暗含氫顯負(fù)價(jià)且其氧化態(tài)為-1的意思。氫負(fù)離子記做H-其存在是1916年由吉爾伯特·路易斯預(yù)言的。1920年Moers用電解氫化鋰在陽(yáng)極產(chǎn)生氫氣從而證明了氫化物的存在。對(duì)于非IA或IIA族的元素形成的氫化物“氫化物”一詞并不準(zhǔn)確因?yàn)闅涞碾娯?fù)性并不高。IA族堿金屬的氫化物中有一個(gè)例外即高聚物氫化鋰。氫化鋁鋰中4個(gè)氫原子緊靠鋁原子。雖然氫可與幾乎所有的主族元素形成氫化物但這些氫化物的原子配比卻并不單一例如二元的PW已發(fā)現(xiàn)100多種但氫化鋁只有一種。二元?dú)浠熯€未被發(fā)現(xiàn)但它存在于更大的配合物中。

對(duì)氫原子的氧化也即讓氫原子失去其電子即可得到H+氫離子。氫離子不含電子由于氫原子通常不含中子故氫離子通常只含1個(gè)質(zhì)子。這也就是為什么常將H+直接稱為質(zhì)子的原因。H+是酸堿理論的重要離子。

裸露的質(zhì)子H+不能直接在溶液或離子晶體中存在這是由氫離子和其他原子、分子不可抗拒的吸引力造成的。除非在等離子態(tài)物質(zhì)中氫離子不會(huì)脫離分子或原子的電子云。但是“質(zhì)子”或“氫離子”這個(gè)概念有時(shí)也指帶有一個(gè)質(zhì)子的其他粒子通常也記做“H+”。

為了避免認(rèn)為溶液中存在孤立的氫離子一般在水溶液中將水和氫離子構(gòu)成的離子稱為水合氫離子H3O+。但這也只是一種理想化的情形。氫離子在水溶液中事實(shí)上以類似于H9O4+的形式存在。

盡管在地球上少見(jiàn)H3+離子質(zhì)子化分子氫卻是宇宙中常見(jiàn)的離子之一。

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