很多物質(zhì)都可以在空氣中發(fā)生燃燒現(xiàn)象，那燃燒的本質(zhì)是什么呢？經(jīng)過近代以來化學(xué)家們的不斷研究，我們知道物質(zhì)這次也可以燃燒。就是因?yàn)榇蟛糠治镔|(zhì)都可以在空氣中與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。而這也就是說大部分燃燒反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是物質(zhì)與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。

但是在早期人們卻并不這樣認(rèn)為，在當(dāng)時(shí)有一種+分流行的學(xué)術(shù)一一燃素學(xué)說。燃素學(xué)說認(rèn)為，燃燒是一種釋放“燃素”的過程，解釋了當(dāng)時(shí)化學(xué)家眼中的燃燒現(xiàn)象。燃素學(xué)說起源于17世紀(jì)，并在18世紀(jì)得到廣泛接受。根據(jù)這一理論，物質(zhì)燃燒時(shí)會釋放出“燃素”，一種無形且難以捉摸的物質(zhì)，進(jìn)入空氣中。物質(zhì)的燃燒過程被認(rèn)為是燃素逃逸的過程。

由于當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)有限，化學(xué)家們難以定量測量氣體和固體的質(zhì)量變化，燃素學(xué)說因此一時(shí)無法被推翻。但正是在這種背景下，拉瓦錫通過精密的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)性地研究燃燒和物質(zhì)變化，從而揭開了燃燒的真正本質(zhì)。

拉瓦錫突破燃素學(xué)說的關(guān)鍵在于他的定量實(shí)驗(yàn)方法和對質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用。

拉瓦錫設(shè)計(jì)了一系列密閉系統(tǒng)的燃燒實(shí)驗(yàn)。例如，他將金屬放置在一個(gè)密閉容器中加熱，觀察其燃燒過程，并對反應(yīng)前后系統(tǒng)的質(zhì)量進(jìn)行精確測量。他發(fā)現(xiàn)，金屬在燃燒后形成的氧化物的質(zhì)量比原來的金屬要重，而這一現(xiàn)象無法通過燃素學(xué)說解釋。拉瓦錫推測，這種質(zhì)量的增加是因?yàn)榭諝庵械哪撤N物質(zhì)參與了反應(yīng)，這就是后來的氧氣。后來，拉瓦錫為了驗(yàn)證他所猜測的氧氣，又對空氣的成分又進(jìn)行了嚴(yán)密的探究。同時(shí)，他還對例如水這樣的氧化物進(jìn)行了分解最終得到了氫氣和氧氣，反過來在氧氣中點(diǎn)燃?xì)錃庥挚梢缘玫剿?。這也再次證明物質(zhì)燃燒的本質(zhì)就是氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。

拉瓦錫通過定量實(shí)驗(yàn)、精確測量和嚴(yán)密的邏輯推理，推翻了流行的燃素學(xué)說，提出了燃燒是物質(zhì)與氧氣結(jié)合的過程，奠定了氧化學(xué)說的基礎(chǔ)。他的工作不僅改變了人們對燃燒的理解，還開創(chuàng)了現(xiàn)代化學(xué)的全新范式。

那為什么當(dāng)時(shí)的化學(xué)家沒有基于當(dāng)時(shí)的燃燒實(shí)驗(yàn)，突破燃素學(xué)說提出正確的理論呢？

在解決這個(gè)問題之前，我們首先要明白對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)而言，不僅僅只有新物質(zhì)生成這樣的物質(zhì)層面的變化，還有例如吸收熱量，放出熱量的能量變化。而究其原因，有兩點(diǎn)。第1點(diǎn)就是因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物所蘊(yùn)含的能量不等，如果反應(yīng)物的能量大于生成物能量，那么這個(gè)反應(yīng)就是一個(gè)放熱反應(yīng)，而反之則是吸熱反應(yīng)。而第2點(diǎn)就是這個(gè)化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生時(shí)它段前所吸收能量與沉淀所釋放能量不等，如果它斷鍵所吸收能量大于常見所釋放能量，那么它整體就是一個(gè)吸熱反應(yīng)，反之則是一個(gè)放熱反應(yīng)。

這個(gè)問題所提到的燃燒現(xiàn)象，就是一系列的物質(zhì)燃燒的化學(xué)反應(yīng)，通過生活現(xiàn)象我們知道物質(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng)。當(dāng)時(shí)人們也知道，對于燃燒的反應(yīng)而言，它放出了一部分的熱量。

但這其中的關(guān)鍵問題就是這部分熱量究竟是什么呢？

在當(dāng)時(shí)由于物理學(xué)對于能量這一命題的研究并不深刻，導(dǎo)致人們也并沒有對于能量這概念有清晰的認(rèn)識。對于在物質(zhì)燃燒時(shí)，人們感受到的撲面而來的熱浪，人們沒有意識到這一部分熱量的本質(zhì)其實(shí)與動能，勢能的能量一樣，他也是這個(gè)物質(zhì)燃燒過程中釋放了一部分能量，只不過他以溫度升高的形式體現(xiàn)出來。而由于缺乏這樣的認(rèn)識，人們便將溫度升高的這一部分熱量歸結(jié)到了一個(gè)有質(zhì)量的物質(zhì)，也就是然素身上，當(dāng)物質(zhì)燃燒被釋放出熱量時(shí)，燃速也就被釋放了出來，而這也就使得灰燼的質(zhì)量，就等于原本物質(zhì)的質(zhì)量減去燃素的質(zhì)量。而這也就恰好可以解釋一些因?yàn)樯闪藲怏w，氣體易散出去而導(dǎo)致反應(yīng)物質(zhì)量大于最后灰燼質(zhì)量的反應(yīng)了。

那么基于現(xiàn)在物理化學(xué)等多學(xué)科的研究，化學(xué)反應(yīng)之后能量變化究竟是什么呢？

這部分能量變化，實(shí)際上就是反應(yīng)物的整個(gè)體系和生成物的整個(gè)體系之間的內(nèi)能差，而內(nèi)能就包括該物質(zhì)自身含有的鍵能，以及該體系中各分子之間作用力所產(chǎn)生的勢能和做不規(guī)則運(yùn)動的動能。

當(dāng)這樣一部分能量在化學(xué)反應(yīng)中被放出或者被吸收時(shí)，都直觀體現(xiàn)在了整個(gè)體系的溫度變化少，而這一部分溫度的變化也就被稱為化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。

那反應(yīng)熱這個(gè)是否就等于這個(gè)化學(xué)反應(yīng)所釋放或者吸收的內(nèi)能呢？我們都知道氣體還有水等，很多物質(zhì)都具有熱脹冷縮的特性。也就是說一旦環(huán)境或者體系的溫度發(fā)生變化，那這個(gè)體系內(nèi)所含有的水，空氣等等物質(zhì)必定會在體積上有所改變，而這其實(shí)也就是他所釋放的這一部分的熱對于外界環(huán)境所做的功。所以到我們?nèi)ケ硎痉磻?yīng)熱時(shí)，并不能單單用內(nèi)能差來表示，還是要用內(nèi)能差減去它對外界所做的功（體積功）而這樣的一個(gè)式子，也就被我們命名為了焓變。所以我們就可以說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于它的焓變。