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

在化學(xué)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(xué)家和物理學(xué)家卡文迪許（CavendishH.1731-1810）。

在化學(xué)史上有一個與這些論文稿有關(guān)的有趣的故事。卡文迪許1785年做過一個實驗他將電火花通過尋常空氣和氧氣的混合體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(xué)的物理學(xué)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(xué)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(xué)教授杜瓦DuvelJ.1842-1923向他們提到劍橋大學(xué)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(xué)資料借來閱讀瑞利重復(fù)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(fēng)和他對化學(xué)的重大貢獻。1871年劍橋大學(xué)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(xué)的一個重要研究中心。

1766年卡文迪許向英國學(xué)會提交了一篇研究報告《人造空氣實驗》講了他用鐵、鋅等與稀硫酸、稀鹽酸作用制得“易燃空氣”即氫氣并用普利斯特里發(fā)明的排水集氣法把它收集起來進行研究。他發(fā)現(xiàn)的某種金屬分別與足量的各種酸作用所產(chǎn)生的這種氣體的量是固定的與酸的種類、濃度都無關(guān)。他還發(fā)現(xiàn)氫氣與空氣混合后點燃會發(fā)生爆炸又發(fā)現(xiàn)氫氣與氧氣化合生成水從而認識到這種氣體和其它已知的各種氣體都不同。但是由于他是燃素說的虔誠信徒按照他的理解這種氣體燃燒起來這么猛烈富含燃素硫磺燃燒后成為硫酸那么硫酸中是沒有燃素的而按照燃素說金屬也是含燃素的。所以他認為這種氣體是從金屬中分解出來的而不是來自酸中。他設(shè)想金屬在酸中溶解時“它們所含的燃素便釋放出來形成了這種可燃空氣”。他甚至曾一度設(shè)想氫氣就是燃素這種推測很快就得以當時的一些化學(xué)家舍勒、基爾萬（KirwanR.1735-1812）等的贊同。由于把氫氣充到氣球中氣球便會徐徐上升這種現(xiàn)象當時曾被一些燃素學(xué)說的信奉者們用來作為他們“論證”燃素具有負重量的根據(jù)。但卡文迪許究竟是一位非凡的科學(xué)家后來他弄清楚了氣球在空氣中所受浮力問題通過研究證明氫氣是有重量的只是比空氣輕很多。他是這樣做實驗的先把金屬和裝有酸的燒瓶稱重然后將金屬投入酸中用排水集氣法收集氫氣并測體積再稱量反應(yīng)后燒瓶及內(nèi)裝物的總量。這樣他確定了氫氣的比重只是空氣的9%.但這些化學(xué)家仍不肯輕易放棄舊說鑒于氫氣燃燒后會產(chǎn)生水于是他們改說氫氣是燃素和水的化合物。

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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(fù)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(fù)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。

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含有氫元素的二元化合物稱為氫化物?！皻浠铩币辉~暗含氫顯負價且其氧化態(tài)為-1的意思。氫負離子記做H-其存在是1916年由吉爾伯特·路易斯預(yù)言的。1920年Moers用電解氫化鋰在陽極產(chǎn)生氫氣從而證明了氫化物的存在。對于非IA或IIA族的元素形成的氫化物“氫化物”一詞并不準確因為氫的電負性并不高。IA族堿金屬的氫化物中有一個例外即高聚物氫化鋰。氫化鋁鋰中4個氫原子緊靠鋁原子。雖然氫可與幾乎所有的主族元素形成氫化物但這些氫化物的原子配比卻并不單一例如二元的PW已發(fā)現(xiàn)100多種但氫化鋁只有一種。二元氫化銦還未被發(fā)現(xiàn)但它存在于更大的配合物中。

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。

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