水は化合物であり、宇宙の基本的な要素ではないことをどのように理解したか [Video]

今日、水分子の内容はほとんど知られていますが、2 世紀前、この分子はまったく異なって見えました。そしてさらに以前から、それはその根本的な本質でした 宇宙。では、水はどのようにして H2O になったのでしょうか?

古代、人々は水は元素であり、宇宙の基本的な構成要素の 1 つであると信じていました。 彼らの理解は、水は元素であるため、それ以上分解することはできず、より単純な物質から生成することはできないというものでした。。

しかし、1780 年代初頭には、 化学者 彼らは、ある特殊なガスを燃やすと大量の水が生成されることに気づき始めました。しかし、この水は実際に燃焼によって生成されたのでしょうか、それとも単に空気中の水分から生成されたのでしょうか?

この疑問に答えるために、化学者たちは気密容器を作り、大気から遮断し、その中に特殊なガスをパイプで送り込みましたが、容器自体は燃えませんでした。これは、火災が発生するには別のガスが必要であるため、両方のガスを容器内に入れたためです。そして案の定、混合物に点火すると、火からは水しか生じませんでした。水がたくさん。

彼らは、単純な物質を組み合わせて水を作り出すことができることを示すことができ、結局、水は元素ではないことを明らかにしました。それだけではなく、化学者は水を分解する方法も発見しました。最も簡単な方法は手順です 電気分解として知られている。

または 電解 電気を使って水を 2 つの異なるガス（水を構成するのと全く同じガス）に分解します。私たちが現在水素と酸素として知っているこれらの水の構成要素は、宇宙からはまったく明らかでした。 1808年、そのうちの1つが 化学の父、お ジョン・ダルトンは、水分子、つまり酸素原子と結合した水素原子、つまり H2O の最初の図を作成しました。もちろん、これは間違いです。でも彼を責めないでください ダルトンだから 彼はまだすべての情報を持っていませんでした。

それぞれの実験で、水は酸素原子 1 個ごとにちょうど 2 個の水素原子で構成されていることが確認されました。これは水が H2O であることを示しているように見えますが、それを正確に証明しているわけではありません。これは、彼らが気体の体積を扱っていたため、各体積に含まれる原子の数を知る方法がなかったからです。たとえば、酸素の体積には水素の体積の 2 倍の原子が含まれる可能性があり、その結果、原子の比率は 1:1 になります。

イタリアの化学者（ジョバンニ・アントニオ・ジョベルト）しかし、同体積の異なる気体には同じ数の原子があることに気づき、画期的な進歩を遂げました。つまり原子ではなく分子です。水素と酸素はどちらもそれぞれ 2 つの原子で構成される同じ分子であることが判明しましたが、幸いなことに比率は変わりません。これにより、水素の 1 体積には酸素の 1 体積と同じ数の分子があることがわかります。 。

今日、それは非常に単純な事実のように思えるかもしれませんが、水の組成の謎を解くには、世界で最も偉大な化学者による多大な努力が必要でした。