What's the relationship between oxygen and sour?

In Lesson 17-1, we learned the prefix of oxygen. They are:

ox-, oxy-

We also learned that the prefixes for sour or sharp taste are the same. How come?

Antoine Lavoisier. Source: Wikipedia

The reason why oxygen and sour/sharp taste use the same prefixes has a lot to do with Antoine Lavoisier.

Although other scientists like Joseph Priestley and Carl Wilhelm Scheele complained that Lavoisier was not the first one who found oxygen, he was the first person to conduct the first adequate quantitative experiments on oxidation and give the first correct explanation of how combustion works.

He discredited the 'phlogisticated air' theory, noting that after he burned elements like phosphorus, mercury and sulfur, the overall weight did not change at all. When he heated red calx (mercury oxide, HgO), this substance is being released back into the air.

Because the compound generated from burning phosphorus, mercury or mercury are acidic, he named this 'vital air' to 'oxygen', mistakenly thought oxygen is the constituent of all acids. Chemists in 19th century proved that hydrogen is the component of all acid, but by then the name is too well established.

Lovoisier was killed in the French Revolution. According to a (probably apocryphal) story, the appeal to spare his life so that he could continue his experiments was cut short by the judge: "La République n'a pas besoin de savants ni de chimistes; le cours de la justice ne peut être suspendu." ("The Republic has no need of scientists or chemists; the course of justice cannot be delayed.")

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氫（hydrogen）跟水（water）有什麼關係？

應該也有同學注意到，元素「氫」（第十七課（一））與化合物「水」（第十七課（二））共用了專業字首：

hydr(o)-

雖然水的化學式是H₂O，的確有氫啦！但是也有氧啊！為什麼水的字首不用跟氧相關的字？或者說，為什麼氫的字首要跟水相關？

這就有故事要說了。先說氫的發現：氫氣是由卡文迪什（Henry Cavendish）發現的，他將金屬片溶在強酸裡，產生的氣泡就是氫氣。雖然也有其他人比他先做這個實驗，但是他是第一個把這些氣體收集起來，發現氫氣可以燃燒的人。

卡文迪什收集氫氣的裝置。圖片來源：wiki

因為氫氣很容易燃燒，所以他把氫氣叫做「易燃空氣」（inflammable air）。「氫氣」（hydrogen）這個名字是拉瓦節（Antione Lavoisier）命名的，因為氫氣燃燒後產生水，所以拉瓦節為氫氣取名為hydrogen，是「水」hydr(o)-與「產生」-gen的合體（第十六課（五）），意思就是「產生水的物質」。

卡文迪什也發現二氧化碳。他將鹼溶在酸中，得到的氣泡就是二氧化碳。

氧（oxygen）怎麼會「酸」（acid）呢？

在第十七課（一）裡面，我們介紹了「氧氣」（oxygen）的專業字首：

ox-, oxy-

而在第十八課（一）我們介紹了「酸」（sharp, sour, acid）的專業字首，也是一樣的。

為什麼氧氣會跟酸扯上關係呢？

原因是因為當初發現氧氣的拉瓦節（Antoine Lavoisier，1743-1794）有關。

拉瓦節。圖片來源：wiki

拉瓦節在1778年向法國科學院發表的有關燃燒的實驗中，提到過去所謂的「燃素」（phlogisticated air）其實並不存在，而是因為這些金屬--如他實驗中的磷、硫、錫、汞等--吸收了空氣中的一種成分。這種成分，可以由加熱氧化汞（red calx，即HgO，俗稱三仙丹）得到。

由於這些金屬的氧化物都具有酸性，所以拉瓦節在1779年正式把被普利斯萊（Joseph Priestley）稱為「去燃素空氣」（dephlogisticated air）的成分命名為「氧氣」：oxygen。因為希臘文中的ox-或oxy-的意思是「酸」（oxys），而-gen則是「產生」的意思（-genēs，請參考第十六課（五））。

不過，拉瓦節在法國科學院的報告，招來了許多人的抱怨。包括普利斯萊以及舍勒，都在他之前曾經分離出氧氣，但是都沒有確認它是元素。（感覺上舍勒錯過了不少東西）

拉瓦節在法國大革命的恐怖統治時期（Reign of Terror）被捕，原因只是因為他擁有了農場（Ferme générale）向農民收租。當時他的夫人（Marie-Anne Paulze Lavoisier）努力的營救他，提出許多拉瓦節在科學上的重大貢獻，希望政府能讓他繼續他的研究；但是據說當時的法官的回答是：「共和國不需要科學家，也不需要化學家；但是正義不能被延遲！」（La République n'a pas besoin de savants ni de chimistes ; le cours de la justice ne peut être suspendu.(The Republic needs neither scientists nor chemists; the course of justice cannot be delayed.)），於是他在1794年的五月八日上了斷頭臺。

他去世以後，他的夫人努力保存他的筆記本、為他出書，使他在科學上的發現得以被保存與承認。許多他的筆記本，現在都在康乃爾大學（Cornell University）。

參考文獻：

George Johnson。2009。十項最美的實驗。 臉譜出版。