——El descubrimiento del oxígeno y su iluminación histórica
El descubrimiento del oxígeno ha pasado por un proceso largo y tortuoso. Aunque hay muchas razones para este giro, está causado principalmente por factores subjetivos del propio descubridor. Por lo tanto, resumir esta profunda lección puede dejar muchos esclarecimientos históricos útiles para las generaciones futuras.
① El oxígeno fue descubierto en el siglo XVIII d.C. Pero la investigación humana sobre el oxígeno se remonta a una antigüedad lejana. Según registros históricos, en el siglo VIII d.C., China estudió la atmósfera y la dividió en dos partes: Yin y Yang. En el siglo XVII, R. Boyle (1627-1691) descubrió algunos fenómenos maravillosos e interesantes mediante experimentos con extractores de aire y combustión. En el vacío, un anillo de polvo sólo arde cuando se calienta, pero cuando se introduce en el aire, arde inmediatamente. Estos fenómenos de combustión llevaron a Boyle a concluir que "algunas de las sustancias activas en el aire son consumidas por el humo de fósforo o domesticadas por él". Esto reveló que había dos gases completamente diferentes en el aire. Después de eso, R. Hooke (1635-1703) también realizó experimentos de combustión similares y concluyó que hay algo en el aire que puede disolver los combustibles por sí mismos.
Los experimentos de Robert Boyle y Hooke fueron extremadamente beneficiosos para el descubrimiento del oxígeno. Simplemente siga esta idea correcta para descubrir cuáles son las sustancias activas en el aire. Encontrará oxígeno con éxito. Pero el camino hacia el descubrimiento científico es sinuoso. En el viaje hacia la verdad objetiva, encontrar obstáculos puede hacer que los científicos vacilen y retrasen enormemente el descubrimiento científico.
En el proceso de descubrimiento del oxígeno, el mayor obstáculo fue la "teoría del flogisto". Esto ha llevado a algunos científicos a extraviarse, perderse y ser incapaces de liberarse. La "teoría del flogisto" fue heredada y sintetizada a partir de varios puntos de vista por el inglés George Ernst Starr de "Natural Philosophy Underground" de John Joachim Parker, y fue elaborada y desarrollada sistemáticamente hasta convertirse en una teoría completa en 1703. Teoría. Starr creía que había un suelo aceitoso inflamable en el aire llamado flogisto. El flogisto que dijo Starr es "la cualidad y el flogisto del fuego más que el fuego mismo", que existe en todos los objetos combustibles y escapa rápidamente al arder. El flogisto es la fuente de las propiedades metálicas, el olor y el color. Es un elemento fuego compuesto de partículas de fuego. Según la "teoría de la cuerda ardiente", todos los fenómenos de combustión son el proceso en el que los objetos absorben y escapan del flogisto. Cuando se calcina el metal, se libera flogisto y el metal se convierte en cenizas. Sin embargo, durante el proceso de calentamiento del metal, el flogisto no se puede descomponer automáticamente y se debe agregar aire para absorber el flogisto y lograr la combustión. A principios del siglo XVIII, esta "teoría del flogisto" había distorsionado la mayoría de los fenómenos químicos. Aunque la distorsión era inverosímil, era "evidente" en ese momento y fue generalmente aceptada por la gente. De esta manera, la "teoría del flogisto" ha dominado el pensamiento de la gente durante casi un siglo, lo que ha provocado que la gente se desvíe de la forma correcta de estudiar y discutir las causas de la combustión. Puede conducir completamente al descubrimiento del oxígeno. a través de un proceso largo y tortuoso.
(2) Los descubrimientos científicos humanos a menudo tienen que pasar por un período de exploración ardua y tortuosa antes de poder regresar al punto de partida original. En 1774, el químico británico J. Priest Ley (1733-1804) realizó otro experimento de combustión. Al calentar óxido de mercurio se obtiene un nuevo gas que puede favorecer tanto la combustión como la respiración humana. De hecho, Priestley tenía acceso al oxígeno, pero no podía reconocer correctamente el gas. Influenciado por la "teoría del flogisto", Priestley creyó erróneamente que este nuevo gas era "aire libre de flogisto".
Antes de Priestley, el químico sueco Scheele también obtuvo este gas cuando calentó nitrato y descubrió que este gas podía hacer que una vela encendida ardiera más intensamente. De hecho, Scheler obtuvo oxígeno de forma independiente antes que Priestley, pero desafortunadamente, Scheler también creía en la "teoría del flogisto". Creyó erróneamente que este gas era "calor interno" y que la combustión era una combinación de flogisto y calor interno.
De esta manera, debido a las limitaciones de la "teoría del flogisto", el oxígeno no fue descubierto aunque ya estaba disponible.
Al mismo tiempo, Lavoisier realizó muchos experimentos repetidos y, después de un largo período de deliberación, propuso audazmente la hipótesis de que la forja de metales no libera flogisto, sino que se combina con el aire para formar nuevos compuestos. Si esta suposición es correcta, entonces es seguro que este aire se puede separar de las cenizas del metal calcinado. Siguiendo esta idea correcta, Lavoisier realizó repetidamente muchos experimentos, pero no logró encontrar la sustancia ideal.
Por supuesto, esto se debe principalmente a las limitaciones de las condiciones experimentales. Justo cuando Lavoisier estaba perdido, Priestley visitó París en 1774. En el banquete, Priestley presentó a Lavoisier toda la información sobre los experimentos de calentamiento del óxido de mercurio. Esto hizo que Lavoisier se iluminara de repente. Siguiendo las ideas de Priestley, Lavoisier realizó repetidamente una serie de experimentos cuantitativos más precisos y finalmente encontró el tipo de aire puro que buscaba. En aquella época llamó al aire puro "oxígeno". De esta manera, después de recorrer un camino lleno de obstáculos, Lavoisier finalmente anunció el descubrimiento del oxígeno, derribando la "teoría del flogisto" que había dominado durante mucho tiempo el campo de la química, y poniendo fin también a la dolorosa historia del descubrimiento del oxígeno. El descubrimiento del oxígeno supuso una profunda revolución en la química. Lavoisier escribió en su diario: "Estas diferencias se revelarán plenamente después de haber relatado toda la historia de la liberación del aire de la materia y de la unión del aire con la materia. La importancia de este propósito me impulsó a dedicarme a este trabajo en su totalidad. , porque creo que estaba destinado a provocar una revolución en la física y la química "El descubrimiento del oxígeno no es algo cualquiera. El descubridor debe tener un espíritu crítico revolucionario y romper la niebla de la teoría tradicional del flogisto para poder ver el amanecer de la verdad. Por tanto, con el descubrimiento del oxígeno debe suponerse una profunda revolución en el campo de la química.
(3) ¿Qué revelaciones importantes tiene para nosotros el descubrimiento del oxígeno? Engels resumió su descubrimiento del oxígeno de la siguiente manera: "Priestley y Scheler aislaron el oxígeno, pero no sé qué aislaron". Estaban vinculados por el elemento de la "categoría" "existente" de la teoría del flogisto, que era un elemento que podría tener. anuló todas las ideas sobre el flogisto y revolucionó la química que no logró dar frutos en sus manos. Sin embargo, Priestley, que se encontraba entonces en París, informó inmediatamente de su descubrimiento a Lavoisier, quien investigó toda la química del flogisto a la luz de este nuevo hecho, y descubrió que el nuevo gas era un nuevo elemento químico. Al arder, el misterioso flogisto; no se separa del objeto en llamas, pero el nuevo elemento se combina con el objeto en llamas. De este modo puso en pie toda la química que había sido invertida en la forma de la teoría del flogisto. "La discusión de Engels aclaró profundamente que romper los grilletes del antiguo concepto de "teoría del flogisto" es la clave para poner fin a la historia del descubrimiento del oxígeno. Priestley creía en la teoría del flogisto, por lo que "partió de una visión distorsionada, unilateral, y una premisa equivocada y tomó un camino equivocado, torcido y poco confiable". Aunque consiguió oxígeno, no lo sabía y no lo encontró. Como dijo Engels: "La verdad toca la punta de la nariz, pero la verdad todavía no disponible. "Al contrario de Priestley, la razón por la que Lavoisier se convirtió en la primera persona en descubrir verdaderamente el oxígeno en la historia de la química fue simplemente porque rompió los grilletes de la teoría del flogisto. Engels señaló claramente: "Cuando la gente descubrió que un objeto en llamas está relacionado con otro Rompieron esta falacia cuando se combinó el objeto, es decir, el oxígeno, y se obtuvo oxígeno puro, aunque después de una larga resistencia por parte de químicos conservadores. "De hecho, Lavoisier no era un científico que obtuviera oxígeno de forma independiente. Priestley también creía que Lavoisier no estaba calificado para decir que fue él quien descubrió el oxígeno. Sin embargo, en la historia de la química, este gran avance fue causado por Lavoisier. Completado. Esto no es en modo alguno accidental. Comparado con Priestley, Scheler y otros, la brillantez de Lavoisier radica en su verdadera insistencia en el materialismo, su énfasis en los experimentos científicos y la investigación cuantitativa, y su actitud para revisar todos los viejos conceptos. y teorías, y se atrevió a romper con todos los conceptos tradicionales. Se atrevió a superar el mayor obstáculo en el viaje hacia el descubrimiento del oxígeno, la "teoría del flogisto". Esta es también la razón por la que se convirtió en la persona que realmente descubrió el oxígeno en la historia. del desarrollo químico.
La historia del descubrimiento del oxígeno nos ha dado la revelación más importante, es decir, la cosmovisión y la metodología son la clave para determinar si un científico natural puede lograr logros en la ciencia. Los científicos naturales a menudo aceleran y retrasan un evento importante. La causa directa del descubrimiento científico fue que Priestley cayó en el atolladero de la "teoría del flogisto" debido a su visión metafísica de la naturaleza. Pudo tomar el oxígeno de las manos de Priestley, reinterpretar la combustión y hacer importantes descubrimientos en el campo de la química. Aunque Lavoisier había revertido toda la química anterior en forma de flogisto, Priestley seguía siendo muy diferente a la teoría de la oxidación de Lavoisier. adherirse a la "teoría del flogisto". Esto ilustra aún más lo difícil que es para un científico natural emprender el camino hacia la verdad una vez que está atado por ideas erróneas.