Zachowanie się metali w powietrzu
Gdy zanurzamy drucik lub blaszkę srebrną ujętą w szczypce do płomienia lampki, to metal po chwili rozżarza się; gdy go usuwamy z płomienia, żarzyć się przestaje. Wsuńmy go ponownie do płomienia, zauważymy taki sam przebieg zjawiska. Zmiana, jakiej ulega w zjawisku tym srebro nie jest trwała; skoro zmiana ta przeminie, metal nasz poddać możemy podobnej próbie ponownie i przy tym dowolną ilość razy. Rozżarzanie się srebra nazywamy zjawiskiem fizycznym.
Gdy wsuwam ujęty w szczypce skrawek magnezu do tegoż płomienia, to występuje zjawisko zupełnie odmienne. Wśród oślepiającego blasku metal ten szybko znika, a właściwie spala się, jak mówimy w miejsce magnezu mamy teraz biały proszek, który opadł na stół. Powstały w ten sposób „popiół magnezowy” już nie daje tego zjawiska, co magnez, gdy go wnosimy do ognia ponownie; nie posiada też połysku metalicznego, właściwego magnezowi, jest wręcz czymś odmiennym od magnezu.
Tak więc z tym samym kawałkiem magnezu mogliśmy powyższą próbę raz jeden tylko wykonać i to jest znamienne; spalanie się magnezu w płomieniu nazywamy zjawiskiem chemicznym.
Gdybyśmy do płomienia wsunęli drut ołowiany to bylibyśmy świadkami topnienia metalu; zastygłą bryłkę ołowiu moglibyśmy jednak przez kucie lub w inny sposób zamienić w drut i próbę z nim powtórzyć. To też topnienie ołowiu zaliczamy do zjawisk fizycznych. Co innego, gdy palimy papier, drzewo, gdy żelazo rdzewieje, gdy jabłko gnije; takim przemianom ciała ulegają raz tylko, a nazywamy przemiany te zjawiskami chemicznymi.
Krzepnięcie wody, topnienie lodu, parowanie wody, skraplanie pary – są to przykłady zjawisk fizycznych, polegających na tzw. zmianie stanu skupienia; zmiany te można powtórzyć dowolną ilość razy z tą samą masą wody, uciekając się jedynie do ogrzewania lub oziębiania.
Wróćmy jednak do sprawy, jak zachowują się metale w powietrzu, zwłaszcza przy ogrzewaniu. Gdybyśmy poddali opisanej wyżej próbie ogniowej blaszkę złotą to przebieg zjawiska byłby podobny do tego, który widzieliśmy u srebra; ta odporność pewnych metali zjednała im nazwę szlachetnych. Większość jednak metali, jak żelazo, miedź, ołów, cyna, cynk, magnez i innych nazwać musimy nieszlachetnymi.
W próbie ogniowej magnez, jak powiedzieliśmy spalił się; wyrażenie to jednak nie wyjaśnia nam jeszcze istoty zjawiska. Zbadajmy w tym celu bliżej zachowanie się żelaza w podobnych warunkach.
Do drobniutkich opiłków żelaza zbliżam niewielki magnes w kształcie podkowy i cząstki żelaza przywierają doń. Umocujmy teraz magnes wraz z trzymającymi się go opiłkami u jednej szalki wagi, a na drugą połóżmy odważniki. Zbliżamy wreszcie do opiłek płomień lampki: oddzielne cząstki rozżarzają się, jak gdyby się spalały; jednocześnie uderza nas zwichnięta równowaga, szalka bowiem z magnesem opada. Tak więc spalone żelazo jest cięższe od czystego, stąd wnosimy, że żelazo przy ogrzewaniu w powietrzu coś przybiera.
Ciekawe też jest zachowanie się w podobnych warunkach rtęci. Rtęć wrze w 360 stopniach Celsjusza; gdy ją ogrzewamy na miseczce porcelanowej do temp. około 300 stopni Celsjusza, to zwierciadlana pierwotnie powierzchnia metalu powleka się pomarańczową błonką, którą stanowi jakieś stałe ciało. Gdy usuwamy tę błonkę żelazną łyżeczką, to tworzy się nowa na jej miejsce i tak dalej. Gdybyśmy w ten sposób dostatecznie długo ogrzewali, zachowując wskazaną temperaturę i mieszając ciecz bezustannie, to moglibyśmy rtęć zamienić całkowicie na ów czerwonawy proszek. Jest to jednak i żmudna praca i niebezpieczna dla zdrowia, unosząca się bowiem para rtęci jest trująca. Doświadczenie to jednak poucza i to jest w tej chwili dla nas najważniejsze, że ów czerwony proszek waży więcej niż rtęć, z której powstał; 100 gr. rtęci wydałoby około 108 gr. tego czerwonego ciała, a to dowodzi, że i rtęć przy ogrzewaniu w powietrzu coś z tego powietrza pobiera.