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一 拉瓦锡的氧气说（第1页）

一拉瓦锡的"氧气"说

化学革命最重要的特点在于它推翻了占统治地位的"燃素"说，并以一种以氧气的作用为基础的理论取而代之。拉瓦锡证明，这种气体是空气的一个成分。他认为，空气是气态的物质而非某种容易变态的单一物质的混合物。氧气是燃烧、煅烧和呼吸过程中的积极的作用物。要看化学革命引起的变化多么深刻，就要注意在那个时候金属性的矿石被看作是元素组成的而且金属元素被认为是混合的（即金属性矿石或"金属灰"和"燃素"的混合物）。从拉瓦锡以来，我们以为金属是元素（如果是清一色的话，即既非合金，亦非混合物），以为金属及是金属元素和氧气的混合物。化学的语言把新的知识反映在诸如"氧化物"、"二氧化物"、"过氧化物"等等名词之中。新化学的基本内容包括现代的元素概念，化合物概念和混合物概念；元素表（与我们今天所看到的极其相似）的产生；对已知化合物的化学分析。

化学革命利用了通称"质量守恒"或"物质守恒"的一般原则。这一原则阐明：在一个化学反应中，所有参与反应物的总的质量（或重量泌定等于所有生成物的总质量（或重量）。现在对所有科学都带有根本性的这一原则，那时并不是化学理论的根本原则。如果这样，那么就可能存在一个惊论（设想燃素是一种物质，而且因此--在牛顿学说的意义上--具有质量和重量）。因为实验证明，在由金属灰十燃素=金属这个等式所指定的过程中，金属灰的重量要大于金属的重量。一些坚持燃素说的人通过把一个"负重量"让与燃素来解释这个矛盾，而其他的人则试图把质量或重量问题归结为一个比重问题（见帕廷顿和麦凯，1938，第3部分）以寻求出路。普里斯特利则比这两种人要高明得多。他直率地说，在自然科学中，重量（或质量）并不总是一个主要的考虑。当然，他是对的。不从质量或数量方面加以讨论的有形的"物质"的三个例子是：牛顿的以太，富兰克林的电流以及（拉瓦锡所相信的）热流。我们在这里可以看到，新化学的原则是如何具有革命性。我们可能注意到，拉瓦锡对上述等式的修正（金属灰=金属十氧气）为物质守恒的基本原则提供了实验的证明（因为空气有重量）。

拉瓦锡对氧气（或空气的要素）在燃烧和锻烧中的作用的分析被记录在1772年11月1日的一篇学术短文中（这篇短文曾于1773年5月5日在皇家科学院宣读）。他在该文中指出，"硫在燃烧时不但不会失去重量，相反会增加重量"，而且，"磷也是相同的情况"。他接着说，这一"重量的增加来自在燃烧过程凝固的大量空气「实际上，正如他后来发现的，只是空气的一部分，即氧」"。他注意到，这个发现导致他相信："对于由于燃烧或煅烧中而增重的所有物质来说，很可能会发生"同样的现象（艾德1964，61；麦凯，1935，117）。1773年关于"物理学和化学中的革命"的论文（笔记）基于一系列"用新的装置"进行的实验，目的在于"把我们关于进入化合或从物质中释放出的空气的知识与其他已获得的知识联系起来"以"形成一种理论"（梅尔德伦1930，9；贝特洛1890，48）。

我已经提到关于氧化物的新的化学名称。依据新理论的更严密的逻辑而改变现有的名称，是科学革命的特点。在哈维发现血液循环之后，我们已经看到了在动脉和静脉方面这个过程的一个例证。在1787年，路易斯·贝尔纳·居伊顿·德·莫维奥、克劳德·贝托莱以及安东尼·弗朗索瓦·德·富克罗伊与拉瓦锡合作创制一种新的术语表--这些术语将依据拉瓦锡的新的化学理论反映物质的实际化学成分。这四位合作者在1787年出版的《化学命名法》是一部第一手的革命文献，是拉瓦锡活跃的思想框架的关键。不仅新的名称依赖于拉瓦锡对化合物的分析，而且名称的次序也可以提供关于氧气饱和的相应的程度的情况。例如，含硫的盐可以是硫酸盐或亚硫酸盐；而且一般说来，原子价较高的酸（以及……酸盐）是渗透着氧气的那些酸或酸盐。但是，含硫而不含氧的化合物则是-ides（复数），正如在硫化钾中那样。与此相似，一种钾和氧的化合物就可能是氧化钾（而且就其他金属元素来说也是如此）。在他的《化学初论》（1789；1792年又出版德文版，1790年出版英文版，同时还有荷兰文版，意大利文版和西班牙文版）一书中，拉瓦锡强调哲学家孔狄亚克的影响。孔狄亚克曾说："推理的艺术依赖于一种做得好的语言"。属然我们对拉瓦锡的陈述可能需要有所保留（格拉克1975，112），但是他明确地说，这个最终的论述源出对语言和命名的考虑--在"我没有能够阻止它"的情况下，已形成为一个化学体系。