【矩道化学】揭秘魔术“神杯”的故事

2022/1/11 15:37:39 矩道科技 市场热点

  100多年前的某一天,瑞典化学家贝采里乌斯像往常一样沉浸在化学实验中,完全忘记了那天是他妻子的生日。直到妻子玛丽亚把他从实验室拉出来,他才恍然大悟,匆忙地赶回家参加生日庆宴。一进屋,一屋子的客人举杯祝贺,他顾不上洗手就接过一杯果酒一饮而尽。然后再斟满第二杯,坐下来吃菜,聊天。过了一会儿,喝第二杯酒的时候,贝采里乌斯眉头紧锁,喊道:“怎么酒是酸的?就像醋一样!”妻子拿起酒瓶仔细看了看,倒一点到酒杯里品尝,是酒的醇香,没问题啊!贝采里乌斯把杯子递给妻子,妻子喝了一口就吐出来:“怎么成酸的了?”客人们纷纷凑近来,观察着,猜测着这魔术“神杯”的怪事。



实际上,并不是杯子有魔力,而是粘在贝采里乌斯手上的化学试剂掉到了杯子里,起到了催化剂的作用。在化学反应里能改变反应物化学反应速率,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。例如在用双氧水制氧气的实验中,双氧水本身的分解速率很慢,产生的氧气不能使带火星的木条复燃,加入二氧化锰后,产生大量气泡,且气体使带火星的木条复燃。气泡消失后,再次多次添加双氧水,依然产生大量氧气,且二氧化锰的量没有减少,这里二氧化锰就是该反应的催化剂。



那贝采里乌斯是怎样提出催化剂的概念的呢?在客人围观他手中的魔术“神杯”时,他注意到,原来是自己没洗手,手上沾满的是他实验室的化学试剂!但这些化学试剂是什么呢?一时没想起来的贝采里乌斯洗了手,重新换个杯子,直到吃完饭散去。然而,当时手上沾满的是什么粉末呢?这种粉末能导致酒变酸,到底是生成了什么呢?贝采里乌斯一直在思考。最后想起来当天实验,用到了铂粉。又联想到五年前有德国人申请专利,说铂金能促进二氧化硫生成三氧化硫,那么这种铂金是不是也会把酒变成醋呢?于是,贝采里乌斯就开始进行实验验证,结果果然可以让酒变成醋!细心的他又测量了反应前后铂金的质量,发现既没有被氧化增重,也没有形成可溶物进入酒溶液,更没有产生什么气体跑到空气中去。同样,他重复了菲利普斯的专利,结果也是,铂金在反应前后没有量的变化。于是,贝采里乌斯就提出了铂金能够“催化”物质氧化的概念,并在1836年,就在《物理学与化学年鉴》杂志上发表了论文,首次提出了“催化”与“催化剂”的概念。


和科学史上其他伟大的发现一样,催化剂的发现看似偶然,实则是科学家冥思苦想,不断钻研,大胆假设,细心求证的结果。

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