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1766年卡文迪許向英國學(xué)會(huì)提交了一篇研究報(bào)告《人造空氣實(shí)驗(yàn)》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(jìn)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(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸又發(fā)現(xiàn)氫氣與氧氣化合生成水從而認(rèn)識(shí)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(rèn)為這種氣體是從金屬中分解出來的而不是來自酸中。他設(shè)想金屬在酸中溶解時(shí)“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(shè)想氫氣就是燃素這種推測(cè)很快就得以當(dāng)時(shí)的一些化學(xué)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(huì)徐徐上升這種現(xiàn)象當(dāng)時(shí)曾被一些燃素學(xué)說的信奉者們用來作為他們“論證”燃素具有負(fù)重量的根據(jù)。但卡文迪許究竟是一位非凡的科學(xué)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(shí)驗(yàn)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(cè)體積再稱量反應(yīng)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(xué)家仍不肯輕易放棄舊說鑒于氫氣燃燒后會(huì)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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氫氣常溫下性質(zhì)穩(wěn)定在點(diǎn)燃或加熱的條件下能多跟許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

①可燃性可在氧氣中燃燒2H?+O?=點(diǎn)燃=2H?O化合反應(yīng)

(點(diǎn)燃不純的氫氣要發(fā)生爆炸,點(diǎn)燃?xì)錃馇膀?yàn)純)

H?+Cl?=點(diǎn)燃或光照=2HCl化合反應(yīng)

②還原性(使某些金屬氧化物還原)

H?+CuO=△=Cu+H?O置換反應(yīng)

3H?+Fe?O?=高溫=2Fe+3H?O置換反應(yīng)

3H?+WO?=△=W+3H?O置換反應(yīng)

雖然氫氣在通常狀態(tài)下不是非常活潑但氫氣與絕大多數(shù)元素會(huì)組成化合物。碳?xì)浠衔镆阎袛?shù)以百萬種但它們不會(huì)由氫氣和碳直接化合形成。氫氣與電負(fù)性較強(qiáng)的元素如鹵素反應(yīng)在這些化合物中氫的氧化態(tài)為+1。氫與氟、氧、氮成鍵時(shí)可生成一種較強(qiáng)的非共價(jià)的鍵稱為氫鍵。氫鍵對(duì)許多生物分子具有重要意義。 氫也與電負(fù)性較低的元素如活潑金屬生成化合物這時(shí)氫的氧化態(tài)通常為 -1這樣的化合物稱為氫化物。

氫與碳形成的化合物由于其與生物的關(guān)系通常被稱為有機(jī)物研究有機(jī)物的學(xué)科稱為有機(jī)化學(xué)而研究有機(jī)物在生物中所起的作用的科學(xué)稱為生物化學(xué)。按某些定義“有機(jī)”只要求含有碳。但大多數(shù)含碳的化合物通常都含有氫。這些化合物的性質(zhì)主要是由碳?xì)滏I決定的。故有時(shí)有機(jī)物的定義要求物質(zhì)含有碳?xì)滏I。

無機(jī)化學(xué)中H- 可以作為橋接配體連接配合物中的兩個(gè)金屬原子。這樣的特性通常在13族元素中體現(xiàn)尤以鋁配合物。

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