Открытие азота: эксперимент Резерфорда с Jar

Этот бесцветный и без запаха газ невидим. Эти сходства способствовали тому, что существование азота было упущено из виду. Но Дэниел Резерфорд (1749-1819), шотландский химик, врач и ботаник, исследовал чрезмерно обобщенную теорию. Он более тщательно исследовал, из чего на самом деле состоят эти “флогистоны”.

Экспериментальное выделение азота

Резерфорд постулировал существование газа, который не катализирует реакции горения. Эта неспособность отличает его от других компонентов нашей атмосферы, таких как кислород и углекислый газ. Он исследовал эту гипотезу, проведя эксперимент в 1772 году, который способствовал выделению этого газа. Его тест включал отдельные этапы, которые удаляли кислород и углекислый газ из газообразного образца.

Экспериментальные шаги Резерфорда:

Помещение живой мыши в закрытую стеклянную банку до истечения срока годности.
Сжигание свечи в той же банке, пока ее пламя не погасло.
Сжигание твердого фосфора в банке, пока он тоже не перестанет гореть. На данный момент он удалил весь кислород из газообразного образца; мышь, свеча и фосфор потребили этот кислород и, в свою очередь, произвели углекислый газ.
Пропускание оставшегося воздуха из банки через раствор, который поглощал этот углекислый газ посредством химических реакций, удаляя его таким образом из газообразного образца.
Распаковка заключения Резерфорда

Его экспериментальные успехи

После удаления всего кислорода и углекислого газа из первоначального образца газа Резерфорд остался с тем, что он назвал “вредным” воздухом. Он использовал этот термин, чтобы передать тот факт, что мыши и, соответственно, живые организмы не могли в нем жить. В нем также не могли воспламеняться вещества. Но, хотя он успешно выделил газообразный азот, его последующие выводы относительно его идентичности как “флогистированного воздуха” оказались неверными.

Его экспериментальные недостатки

Резерфорд вывел, основываясь на теории флогистона, что его ядовитый газ, должно быть, сыграл композиционную роль в качестве вещества флогистона. Он подкрепил это предположение, отметив, что вещество “осталось” от реакций горения. Таким образом, хотя он не обязательно катализировал горение свечи или фосфора, его присутствие в конце эксперимента отражало ожидаемое поведение флогистона.

В конце 1770-х годов французский химик Антуан Лавуазье, великий ученый, опроверг теорию флогистона, представив свои результаты, касающиеся сгорания кислорода.По сути, Лавуазье указал, что химики-профлогистоны не могут объяснить изменения веса, которые происходят во время реакций горения, учитывая, что сам огонь нельзя взвесить. По прошествии десятилетий флогистон стал рассматриваться скорее как принцип, а не как физическое вещество; в конце концов, его чрезмерное усложнение и чрезмерно предполагаемая природа способствовали его гибели. Но, хотя теория, таким образом, не может быть применена к выводам Резерфорда, учет идей Лавуазье подтверждает удаление кислорода, которое происходило во время реакций горения, что привело к окончательному и успешному выделению “вредного газа”.

Азот как элемент

Около 1800 года ученые придумали слово “азот”. Этот термин происходит от французских слов “селитра” и “gene”, которые в сочетании передают статус азота как ключевого компонента азотной кислоты (узнайте, как азотная кислота помогла обнаружить молибден). Сегодня мы знаем, что азот является наиболее распространенным элементом в атмосфере Земли. Он присутствует во всей живой материи.

Этот элемент оказался критически важным для жизни на нашей планете. Соединения азота присутствуют во всем, от удобрений до взрывчатых веществ. Они составляют почти все органические материалы и продукты питания. Таким образом, хотя мы должны поблагодарить Резерфорда за перегонку азота и демонстрацию его негорючей природы, его идентичность, ценность и характеристики гораздо сложнее, чем одно это свойство.