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第1回
錬金術と化学
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◎化学の前身は錬金術である 錬金術とは”神の力”、”人智”によって 鉛、スズ、銅 → 金、銀
alchemy(英) alkimia (アラビア)
chyma(ギリシャ) kimia 金属の溶融、鋳造
古代ギリシャ、古代エジプト(B.C.3000!) なぜ? 青銅器・冶金 鉛 → 灰 吹き飛ばすと少量の金が残る 銅 + 亜鉛 or スズ → 合金 金色!!
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☆Aristoteléseの四元素説(BC350)
第一質量 「万物の根源」
元素
特殊の性質 「形相」 性質
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ファン・ヘルモント(ベルギー)�17世紀初頭�
天秤を使用!!�
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☆フロギストン説による混迷
Georg Ernst Stahl (1660-1734) ドイツ
金属が錆びる
木が燃える
フロギストン が逃げ出す
”錆びる”と”燃える”が 同じ現象である。
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鉱石(脱フロギストン金属)
木炭(フロギストンの塊) +
金属(フロギストンを含む) ↓
○酸化還元を説明できた!
○金属を焼くと重量増加 →フロギストンは 負の質量を持つ??
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☆気体化学の発展 ○Cavendish (1766)
鉄くず + 酸 → ”燃えやすい空気”
フロギストン? 密度:空気の1/14
○Sheele (1771)
”火の空気”→ フロギストンを受け入れる空気
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空気には 1/3の ”火の空気”がある
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○Priestley (1774) 赤色水銀灰 →
加熱 ”フロギストンの抜けた空気”
○Rutherford (1772)
生物の呼吸を止める
”毒気”= ”フロギストンのつまった空気”
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☆水は元素ではない!?
○Cavendish (イギリス)
”フロギストンの抜けた空気”
”燃えやすい空気” + → 水!
火花
水は”元素”ではない!!
水: なめたら酸味があった
リトマス液が赤くなった
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○各”空気”の組成を変えてみた
2倍以上の”燃えやすい空気” → 酸性ではない!
”フロギストンの抜けた空気”
”燃えやすい空気” + → 水 火花
(水ーフロギストン) + (水+フロギストン)→水
フロギストン説から抜け出せず・・・
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◎各反応を現代の化学で検証してみる
○Fe + 2H3O+ → Fe2+ + 2H2O + H2↑
○2Hg2O → 4Hg + O2↑
”燃えやすい空気” = H2 ”フロギストンの抜けた空気” = O2 ”毒気” = N2
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○Cavendishの見つけたこと
H2
N2 + xO2 →
H2O +
NO2 酸性
2H2
N2 + O2 →
2H2O +
N2 中性
(アルゴンの予言)
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☆近代化学へ
Lavoisier (1743-1794)フランス
「定量化学の父」
”水”から”土”ができるか?
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”水から土ができる”→”ガラスが溶け出す”
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◎フロギストン説の否定
密閉した容器の中でダイヤモンドを大きなレンズで熱して燃やす
→容器全体で重さに変化なし 物質不滅の法則(1774)
”フロギストンの抜けた空気” →自然の空気の一部
空気の無いところでは、イオウもリンも燃えない
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54.5°F(10°C)、気圧28インチ、 50立方インチの空気
フラスコを熱する 2日目、 フラスコ内の水銀面に赤い点が現
れ始めた
3日目、4日目は増えたが5日目は増えなかった
12日間加熱し冷却
☆実験
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◎結果
空気は54.5°F、気圧28インチで 42-43立方インチに減った
(空気の1/6が消費)
赤い物質、45グレイン(約2.25 g)
加熱して出てくる気体を集めたら、8立方インチであった!
”フロギストンの抜けた空気”と同じ
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「燃焼理論」(1774)
燃焼に フロギストンは関係ない!!
↓
未知の気体(”フロギストンの抜けた空気”=酸素)とくっつく事が燃焼である。
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Lavoisierのその後 ○酸素、水素の命名 ○化学反応式 ○元素表(33種)
徴税請負人
フランス革命、人民裁判(1794.5.8)