水是地球上最常見的物質之一,是包括無機化合、人類在內所有生命生存的重要資源,也是生物體最重要的組成部分。在生命的演化過程中,水起到了至關重要的作用?墒,水的真面目到底是什么呢?
美麗的海洋
18世紀初,英國發生了一個故事,從那開始,人們才真正認識到水的真面目。當時,英國有一位化學家叫約瑟夫·普里斯特利。他是個資深魔術玩家,一有空就喜歡給朋友們表演各種神奇有趣的小魔術。這一天,好客的普里斯特利又邀請朋友們到家里做客。酒足飯飽之后,他拿出一個“空”瓶子,在朋友們面前晃悠了幾下。然后點燃一支蠟燭,拿著瓶子慢慢靠向蠟燭的方向。嘭!突然,瓶口發出猛烈的一聲響,把朋友們都嚇了一大跳,有膽小的客人甚至嚇得鉆進了桌子底下。等大家再仔細看時,發現瓶口吐出了長長的火舌,不過很快就熄滅了。
“空”瓶子怎么會吐出火舌呢?朋友們百思不得其解。普里斯特利神秘地一笑,這才把真相說出來。原來,他事先在瓶子里裝了兩種透明的氣體——氫氣和空氣。而氫氣有一個獨特的性質——只要和空氣放在一起燃燒,氫氣就會突然發出巨大的聲響,像爆炸了一樣;瘜W上把這種氣體叫作爆鳴氣。
電解水裝置
普里斯特利做完魔術,就把瓶子扔到一邊去了。閑不住的他又開始研究其他好玩兒的東西。
很久很久以后的一天,他走進房間,無意中看到那天變魔術用的瓶子。普里斯特利拿起瓶子,卻發現瓶壁上出現了很多水珠。在當時,這可是個非常奇怪的事情。
一開始,普里斯特利還以為自己當時沒把瓶子擦干。于是,他又用干燥的氫氣和擦得非常干燥的瓶子一次又一次地重復這個實驗。最終,他得出了一個結論:氫氣在空氣中燃燒時,和氧氣發生反應,就變成了水。這也就是說,氫和氧組成了水。
當時,普里斯特利的觀點可以說是向權威的一次挑戰。由于他勢單力薄,絕大多數科學家們都固執守舊,并不認可他的觀點。又過了很多年,經過眾多科學家的漫長實驗和研究,人們才終于相信:兩個氫原子和一個氧原子組成了一個水分子。
我們再重新回到最開始的問題,水是什么?我們現在應該知道,水是氫、氧元素構成的化合物。
現在,人們發明了更簡單便捷的方法來證明水的內部構成:把水電解,陰極將會收到兩體積的氫氣,而一體積的氧氣將會出現在陽極。在常溫常壓下,水是無色無味的透明液體。在地球上,哪里有水,哪里就有生命,水也被稱為人類生命的源泉。
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