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1766年由卡文迪許（H.Cavendish）在英國發(fā)現(xiàn)。

在化學史上人們把氫元素的發(fā)現(xiàn)與“發(fā)現(xiàn)和證明了水是氫和氧的化合物而非元素”這兩項重大成就主要歸功于英國化學家和物理學家卡文迪許（CavendishH.1731-1810）。

在化學史上有一個與這些論文稿有關(guān)的有趣的故事?？ㄎ牡显S1785年做過一個實驗他將電火花通過尋?？諝夂脱鯕獾幕旌象w想把其中的氮全部氧化掉產(chǎn)生的二氧化氮用苛性鉀吸收。實驗做了三個星期后殘留下一小氣泡不能被氧化。他的實驗記錄保存在留下的文稿中后面寫道“空氣中的濁氣不是單一的物質(zhì)氮氣還有一種不與脫燃素空氣氧化合的濁氣總量不超過全部空氣的1/12.一百多年后1892年英國劍橋大學的物理學家瑞利（RagleighL.1842-1919）測定氮的密度時發(fā)現(xiàn)從空氣得來的氮比從氨氧化分解產(chǎn)生的氮每升重0.0064克百思不得其解?；瘜W家萊姆塞（RamsayW.1852-1916）認為來自空氣的氮氣里面能含有一種較重的未知氣體。這時化學教授杜瓦DuvelJ.1842-1923向他們提到劍橋大學的老前輩卡文迪許的上述實驗和小氣泡之謎。他們立即把卡文迪許的科學資料借來閱讀瑞利重復了卡文迪許當年的實驗很快得到了小氣泡。萊姆塞設(shè)計了一個新的實驗除去空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧氣和氮氣后也得到了這種氣體密度比氮氣大用分光鏡檢查后肯定這是一種新的元素取名氬。這樣卡文迪許當年的工作在1894年元素氬的發(fā)現(xiàn)中起了重要作用。從這個故事可看出卡文迪許嚴謹?shù)目蒲凶黠L和他對化學的重大貢獻。1871年劍橋大學建立了一座物理實驗室以卡文迪許的名字命名這就是有名的卡文迪許實驗室它在幾十年內(nèi)一直是世界現(xiàn)代物理學的一個重要研究中心。

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水的合成否定了水是元素的錯誤觀念在古希臘恩培多克勒提出宇宙間只存在火、氣、水、土四種元素它們組成萬物。從那時起直到18世紀70年代人們一直認為水是一種元素。1781年普利斯特里將氫氣和空氣放在閉口玻璃瓶中用電火花引爆發(fā)現(xiàn)瓶的內(nèi)壁有露珠出現(xiàn)。同年卡文迪許也用不同比例的氫氣與空氣的混合物反復進行這項實驗確認這種露滴是純凈的水表明氫是水的一種成分。這時氧氣也已發(fā)現(xiàn)卡文迪許又用純氧代替空氣進行試驗不僅證明氫和氧化合成水而且確認大約2份體積的氫與1份體積的氧恰好化合成水發(fā)表于1784年。這些實驗結(jié)果本已毫無異議地證明了水是氫和氧的化合物,而不是一種元素。但卡文迪許卻和普利斯特里一樣仍堅持認為水是一種元素，氧是失去燃素的水，氫則是含有過多燃素的水。他用下式表示“易燃空氣”氫的燃燒：

水+燃素+ 水燃素→水

易燃空氣氫 失燃素空氣氧

1782年拉瓦錫重復了他們的實驗并用紅熱的槍筒分解了水蒸氣明確提出正確的結(jié)論水不是元素而是氫和氧的化合物糾正了兩千多年來把水當做元素的錯誤概念。1787年他把過去稱作“易燃空氣”的這種氣體命名為“Hydrogen”氫意思是“產(chǎn)生水的”并確認它是一種元素。

對氫原子的氧化也即讓氫原子失去其電子即可得到H+氫離子。氫離子不含電子由于氫原子通常不含中子故氫離子通常只含1個質(zhì)子。這也就是為什么常將H+直接稱為質(zhì)子的原因。H+是酸堿理論的重要離子。

裸露的質(zhì)子H+不能直接在溶液或離子晶體中存在這是由氫離子和其他原子、分子不可抗拒的吸引力造成的。除非在等離子態(tài)物質(zhì)中氫離子不會脫離分子或原子的電子云。但是“質(zhì)子”或“氫離子”這個概念有時也指帶有一個質(zhì)子的其他粒子通常也記做“H+”。

為了避免認為溶液中存在孤立的氫離子一般在水溶液中將水和氫離子構(gòu)成的離子稱為水合氫離子H3O+。但這也只是一種理想化的情形。氫離子在水溶液中事實上以類似于H9O4+的形式存在。

盡管在地球上少見H3+離子質(zhì)子化分子氫卻是宇宙中常見的離子之一。

氫氣是一種極易燃的氣體在空氣中的體積分數(shù)為4%至75%時都能燃燒。氫氣燃燒的焓變?yōu)?286 kJ/mol

2 H?(g) + O?(g) → 2 H?O(l); ΔH = -572 kJ/mol

氫氣占4%至74%的濃度時與空氣混合或占5%至95%的濃度時與lv氣混合時是極易爆炸的氣體在熱、日光或火花的刺激下易引爆。氫氣的著火點為500 °C。純凈的氫氣與氧氣的混合物燃燒時放出紫外線。

因為氫氣比空氣輕所以氫氣的火焰傾向于快速上升故其造成的危害小于碳氫化合物燃燒的危害。氫氣與所有的氧化性元素單質(zhì)反應。氫氣在常溫下可自發(fā)的和lv氣需要光照反應 氫氣和氟氣在冷暗處混合就可爆炸生成具有潛在危險性的酸氯化氫或氟化氫。

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