包立不相容原理
包立不相容原理 (Pauli exclusion …
化學
氟元素的發現
氟元素的發現
國立臺灣大學化學系陳竹亭教授責任編輯
亞格利可拉 (Georgius Agricola, 1494~1555) 十六世紀時就會用氟石作為焊接劑，因為氟石有清潔金屬表面的功能。亞格利可拉是拉丁文，他的原名是喬格包耳 (Georg Bauer)，他是德國的學者，有礦物學之父的美名。1670年，許萬哈德 (Schwanhard) 發現玻璃在酸中接觸氟石會被腐蝕，後來許多有名的化學家如席勒 (Carl Wilhelm Scheele)、戴維 (Humphry Davy)、給呂薩克 (Gay-Lussac)、拉瓦節 (Antoine Lavoisier)、泰納德 (Louis Thénard) 都曾研究過危險的氫氟酸 (HF)。因為氫氟酸只要用硫酸溶解氟石就可製得，真是致命的吸引力。
氧元素的發現
氧元素的發現
國立臺灣大學化學系陳竹亭教授責任編輯
英國化學家普里士利 (Joseph Priestley, 1733~1804) 也是個新教教士。1774 年八月，普里士利進行排水集氣法的實驗，收集三仙丹（氧化汞，HgO）加熱分解後產生的氣體。他發現物質在這種氣體中燃燒所產生的火焰，比在一般空氣中燃 燒時更為旺盛，小鼠在這種氣體中存活的時間也比在空氣中更長。因為普里士利相信燃素論 (phlogiston theory)，他認為這種氣體比一般正常的空氣含有較少的「燃素」，所以物質在其中燃燒時才能釋出更多的燃素，使燃燒更劇烈。他將這種氣體取名為「去燃素的空氣」 (dephlogisted air)。普里士利其後因信仰問題在英國遭暴民追殺，而逃亡美國，今天美國化學學會頒發的最崇高榮譽就是普里士利獎。
氮元素的發現
氮元素的發現
國立臺灣大學化學系陳竹亭教授責任編輯
宇宙中氮的存量在所有元素中名列第六，在地球大氣中依體積估算，氮氣約佔78%，依重量估算，約佔75%。 十八世紀，化學家已經知道空氣中有兩種成分，一種可以支持燃燒與維生，另一種卻不行。西元1772年，蘇格蘭愛丁堡一位醫學生拉賽福 (Daniel Rutherford，1749~1819) 率先發表了發現及分離純氮的報告，他稱其為毒氣 (noxious gas)。
話說蘇格蘭的布萊克 (Joseph Black, 1728~1799 )以研究二氧化碳而聞名。當時科學家還未完全了解空氣的組成，布萊克就知道並非氣體都能使蠟燭燃燒。他將蠟燭放在密閉空氣罐中點燃，蠟燭熄滅時，罐中還有氣體，但是無法繼續支持燃燒。這倒不希奇，他驚訝的是當他用鹼性藥品把燃燒產生的二氧化碳完全吸收了之後，剩下來的「空氣」還是無法支持燃燒。 拉塞福正好是布萊克的學生（註一），拉塞福做的實驗是分別將蠟燭或磷置入密閉空氣罐中燃燒，直到燃盡；也用小鼠放在密閉空氣罐中，直到小鼠窒息而死。剩下的空氣通過鹼性溶液，將產生的二氧化碳完全吸收。
碳元素的發現
碳元素的發現
國立臺灣大學化學系陳竹亭教授責任編輯
人類發現炭灰 (soot) 的歷史已不可考，先人極早就會利用木炭 (wood charcoal) 生火，北京人距今約五十萬年，已有用火的跡象。焦炭 (charcoal) 的歷史應該和智人 (homo sapiens) 的文明一樣長。更貼切的說，我們是炭火之子，不懂用火的話，我們可能也度不過一萬多年前的全球大冰河時期。但是有記載的焦炭製造歷史應該是在羅馬時代，他們把木材堆成金字塔形，覆上黏土隔絕空氣後煅燒，就產生焦炭。 英文的碳字carbon，法文是charbon，都是源自拉丁文的carbonum，還有德文或其他文字也都是源於煤或焦炭的意思。但是煤炭的歷史大概也是從羅馬人開始，十三世紀的僧侶萊里耳 (Reinier of Liège) 曾記載用「黑土」鍛燒金屬，到十八世紀歐洲工業革命，瓦特發明蒸汽機後，煤 (coal) 才成為主要的燃料。煤製成的焦炭多用於金屬冶鍊，煉鋼廠以煤焦作燃料及還原劑，煤燃燒到800度以上的高溫，同時產生一氧化碳，可使鐵礦 （氧化鐵）還原成金屬鐵。1722年雷歐姆 (René A. F. de Réaumur, 1683-1757) 證明煉鋼是鐵中滲入了一些物質，後來才知道就是碳元素。