Vermutlich wissen Sie, welche Elemente die Luft enthält, die Sie gerade atmen: eine Mischung aus Sauerstoff und Stickstoff, ein paar Edelgase, vielleicht kennen Sie sogar den aktuellen Gehalt an CO₂ (derzeit rund 419 millionstel Teile) und einige Stickoxide.

Dass wir Gase und deren unterschiedliche Eigenschaften überhaupt so gut kennen, verdanken wir nicht zuletzt einigen hartnäckigen Wissenschaftlern, die im 17. und 18. Jahrhundert bahnbrechende Experimente durchgeführt haben. Bis dahin waren gasförmige Elemente und Verbindungen nämlich noch weitgehend unentdeckt.

Der flämische Naturforscher und Arzt Johan Baptista van Helmont (1580-1644) bereitete den Weg für die Untersuchung »luftartiger Substanzen«. Er bezeichnete sie als »Gase« und erkannte, dass es mehrere von ihnen gibt, die sich von der Luft unterscheiden. Nach damaliger Lehrmeinung nahm Luft an keiner chemischen Reaktion teil.

Ein ihm bekanntes Gas war »Kohlengas«, das bei der Verbrennung von Holz entsteht. Es bildet sich etwa unter folgenden Bedingungen: Ein großes Reagenzglas wird mit Holz halb voll gefüllt. Anschließend wird es mit einem durchbohrten Stopfen, in dem ein Glasrohr steckt, verschlossen und kräftig erhitzt. Die Dämpfe, die am Ende des Röhrchens austreten, lassen sich entzünden.

Da die Dämpfe brennen, muss beim Verschwelen von Holz – also der unvollständigen Verbrennung infolge ungenügender Sauerstoffzufuhr – unter anderem ein Gas entstehen, das noch mit Sauerstoff reagieren kann …