Antoine Lavoisier (Suomi)
Antoine Lavoisier mullisti kemian. Hän nimesi alkuaineet hiileksi, vedyksi ja hapeksi; löysi hapen merkityksen palamisessa ja hengityksessä; todettiin, että vesi on vedyn ja hapen yhdiste; huomasi, että rikki on alkuaine, ja auttoi jatkamaan kemian muutosta kvalitatiivisesta tiedeestä kvantitatiiviseksi.
Alkut
Antoine -Laurent Lavoisier syntyi etuoikeutettuun perheeseen 26. elokuuta 1743 Ranskan pääkaupungissa Pariisissa.
Hänen isänsä oli Jean-Antoine Lavoisier, asianajaja Pariisin parlamentissa.
Hänen äitinsä oli Émilie Punctis, jonka perhevarallisuus oli peräisin lihakaupasta. Hän kuoli Antoinen ollessa viisivuotias, jättäen hänelle suuren määrän rahaa.
11–18-vuotiaana Antoine sai koulutuksen Pariisin yliopiston Collège des Quatre-Nations -yliopistossa. Hän opiskeli siellä yleisiä aiheita, mukaan lukien tieteet viimeisissä kahdessa vuodessa.
Vaikka hänet kiinnostivatkin hyvin tieteet, hän ilmoittautui yliopiston lakikouluun 18-vuotiaana tavoitellakseen samaa uraa kuin isänsä. (Hänen isänsä oli kannustanut häntä uskomaan, että tiede oli vain harrastus, ei vakava ammatti.)
Kahden vuoden oikeustieteen opiskelun jälkeen Antoine Lavoisier sai kandidaatin tutkinnon. Vuotta myöhemmin, vuonna 1764, hän hankki toimiluvan lakimieheksi, mutta päätti sitä vastaan.
Antoine Lavoisierin elinikä kontekstissa
Antoine Lavoisierin ja siihen liittyvien tutkijoiden elinaika.
Antoine Lavoisierin tiede
Opiskellessaan hänen puolestaan lakitutkinto Lavoisier säilytti kiinnostuksensa luonnontieteisiin ja osallistui luonnontieteellisiin luentoihin lakiluentojen lisäksi.
Vuonna 1764, vuonna, jolloin hän sai oikeustieteen oikeustoiminnasta, hän julkaisi myös ensimmäisen tieteellisen julkaisun. Samana vuonna hän luki paperin Ranskan tiedeakatemialle. Hänet valittiin Ranskan tiedeakatemiaan vuonna 1769, vain 26-vuotias.
Hiilen muodot
Vuonna 1772 Lavoisier ja muut kemistit ostivat timantin ja asettivat sen suljettuun lasipurkkiin. . He käyttivät merkittävää suurta suurennuslasia kohdentaakseen auringon säteet timanttiin. Timantti paloi ja katosi.
Lavoisierin merkittävä polttolaite
Lavoisier totesi purkin kokonaispainon ennallaan, vaikka kaikki timantit olivat kadonneet. Tämä havainto olisi myöhemmin osa todisteita, jotka vakuuttavat hänet siitä, että hänen massasäilytyslakinsa oli oikea.
Olipa polttamalla jättilinssillä timanttia tai hiiltä, tuotettiin samaa kaasua – kutsumme sitä nyt hiilidioksidiksi . Lavoisier tajusi, että timantti ja hiili ovat saman elementin eri muotoja.
Hän antoi tälle elementille hiilen nimen.
Happi ja palaminen
Vuonna 1772 ihmiset eivät ymmärtäneet palamisprosessia. Heillä oli epäjohdonmukaisia ja hämmentyneitä teorioita, joista tärkein oli teoria phlogistonista, jota ei voida havaita ja jolla on joskus negatiivinen massa! Tiedämme nyt, että palaminen tapahtuu, kun aineet reagoivat hapen kanssa korkeissa lämpötiloissa. Vuonna 1772, kun Lavoisier alkoi työskennellä tällä alalla, Joseph Priestley löysi hapen vielä kaksi vuotta tulevaisuudessa.
Lavoisierilla oli suuri etu moniin muihin tutkijoihin verrattuna, nimittäin hänen suuri intohimonsa valmistaa tarkat mittaukset. Hän jatkoi kvantitatiivista eikä kvalitatiivista tiedettä.
Vuonna 1772 Lavoisier huomasi, että kun fosforia tai rikkiä poltetaan ilmassa, tuotteet ovat happamia. Tuotteet painavat myös enemmän kuin alkuperäinen fosfori tai rikki, mikä viittaa siihen, että alkuaineet yhdistyvät ilmassa oleviin tuotteisiin happojen tuottamiseksi. Mutta mitä?
Vuonna 1774 Joseph Priestley vieraili Pariisissa. Hän kertoi Lavoisierille tuotetusta kaasusta hajottaessaan yhdistettä, jota nyt kutsumme elohopeaoksidiksi. Tämä kaasu tuki palamista paljon voimakkaammin kuin normaali ilma. Priestley uskoi kaasun olevan erityisen puhdas versio ilmasta. Hän alkoi kutsua sitä epälogistiseksi ilmaksi, uskoen sen epätavalliset ominaisuudet johtuvan flogistonin puuttumisesta.
Lavoisier ei uskonut, että siitä oli poistettu mitään, koska hän ei uskonut flogistoniin.
Vuonna 1779 Lavoisier loi nimen happi elohopeaoksidista vapautuneelle alkuaineelle. Hän huomasi hapen muodostavan 20 prosenttia ilmasta ja oli elintärkeää palamisen ja hengityksen kannalta. Hän totesi myös, että kun fosforia tai rikkiä poltetaan ilmassa, tuotteet muodostuvat näiden alkuaineiden reaktiolla hapen kanssa.
”Rikki polttaessaan imee happikaasua; tuloksena oleva happo on huomattavasti raskaampaa kuin palanut rikki; sen paino on yhtä suuri kuin rikki paloi ja happi imeytyi. ”
Rikki on alkuaine
Vuonna 1777 Lavoisier tunnisti rikin oikein alkuaineeksi. Hän oli suorittanut laajamittaisia kokeita tällä aineella ja huomannut, ettei sitä voida hajottaa yksinkertaisemmiksi aineiksi.
Massan säilyminen
Vuonna 1778 Lavoisier havaitsi, että elohopeaoksidia kuumennettaessa sen paino pienenee. Sen vapauttamalla happikaasulla on täsmälleen sama paino kuin elohopean oksidin menettämällä painolla.
Vaikka tämä saattaa tuntua meille nykyään itsestäänselvältä, se oli vähemmän niin noina päivinä (tästä syystä yleinen tuki flogistoniteorialle). Työskenneltyään useilla eri aineilla, ja palauttaen mieleen aikaisemman työn, kuten hänen vuonna 1772 tekemänsä hiiltä koskevan teoksen, Lavoisier ilmoitti uudesta perustavanlaatuisesta luonnonlaista: massan säilymislakista:
- aine säilyy kemiallisissa reaktioissa
tai ilmoitettu muulla tavalla:
- kemiallisen reaktion tuotteiden kokonaismassa on identtinen lähtöaineiden kokonaismassan kanssa
Usein sanotaan, että Lavoisier oli ensimmäinen tiedemies, joka ilmoitti massasuojelun periaatteen. Tämä ei ole ehdottoman virheellistä. Vuonna 1630 Jean Rey oli laatinut samanlaisen lain; vuonna 1755 Joseph Black oli olettanut lain olevan totta, kun hän löysi magnesiumia; ja vuonna 1760 Mihail Lomonosov oli julkaissut lakilausuman.
Joukkojen suojelun laki vakiintui vasta sen jälkeen, kun Lavoisier löysi sen itsenäisesti.
”Kokeita suoritettaessa on välttämätöntä … että niitä yksinkertaistetaan mahdollisimman paljon ja että kaikki olosuhteet, jotka voivat vaikeuttaa tuloksia, on poistettava kokonaan. ”
Palaminen ja hengitys
Lavoisier epäili, että palaminen ja hengitys ovat kemiallisesti samat. Hän osoitti tämän Pierre-Simon Laplacein avulla. Pari mitasi marsun hengittämän hiilidioksidin ja lämmön määrää.He vertasivat tätä lämmön määrään, kun he polttivat hiiltä tuottamaan saman määrän hiilidioksidia kuin marsut olivat hengittäneet.
Tulosten perusteella Lavoisier päätyi siihen johtopäätökseen, että hengitys on palamisen muoto. Nisäkkäiden tuottama lämpö hengityksen aikana pitää ruumiinsa huoneenlämpötilan yläpuolella.
Lavoisier mittaa miehen hengitysilman uloshengitettävää happea. keuhkot. Lavoisierin vaimo Marie-Anne tekee muistiinpanoja. Taitava taiteilija hän loi myös kaiverruksen, josta tämä kuva otettiin.
Vesi ei ole osa
Vuonna 1783 Lavoisier loi nimen vety kaasu, jonka Henry Cavendish oli tunnustanut uudeksi elementiksi vuonna 1766; Cavendish oli kutsunut kaasua syttyväksi ilmaksi.
Työskennellessään uudelleen Pierre-Simon Laplacen kanssa, Lavoisier poltti vetyä hapella ja havaitsi, että vettä tuotettiin, osoittaen, että vesi ei ole alkuaine, vaan se on itse asiassa yhdiste, joka on valmistettu vedystä ja hapesta. Tämä tulos hämmästytti monia ihmisiä, koska tuolloin ”kaikki tiesivät”, että vesi oli itse yksi ”jakamattomista” elementeistä.
Vety tarkoittaa kreikan kielellä vettä.
”Se vaati 85 paino-osaa happea ja 15 osaa vetyä 100 osan veden muodostamiseksi.”
Ei ole olemassa sellaista asiaa kuin flogistoni!
Lavoisierin työ hapen kanssa ja hänen demonstrointi massansuojelusta oli ollut teki hänelle täysin selväksi, että flogistoni oli kuvitteellinen. Vuonna 1783 hänen Reflections on Phlogiston -lehti merkitsi flogistonin loppupäätä ja voiton Lavoisierin happiteorialle ja kvantitatiiviselle kemialle.
Lavoisierin luettelo elementeistä
Vuonna 1789 Lavoisier julkaisi uraauurtavan perustutkimuksensa kemian alalta.
Aristoteleen maan, veden, ilman, tulen ja kvintessenssin elementit olivat hylänneet. keskiaikaiset alkemistit ja Lavoisier luopuivat nyt rikin, elohopean ja suolan tria primasta.
Kemiaa käsittelevä alkeiskäsittely käsitteli kemian happiteoriaa (karkotti flogistonia), teki selväksi eron yhdisteen ja alkuaineen välillä, ja sisälsi luettelon kemiallisista alkuaineista. Luettelossa oli happi, typpi, vety, rikki, fosfori, hiili, antimoni, koboltti, kupari, kulta, rauta, mangaani, molybdeeni, nikkeli, platina, hopea, tina, volframi ja sinkki.
On utelias ja sopusoinnussa kemian alkuvaiheiden kanssa Lavoisier sisällytti valon yhdeksi kemiallisista elementeistä.
Hän sisälsi myös kalori-aineen, jonka myöhemmin osoitettiin flogistonin tapaan olevan fiktiivinen. Itse asiassa niin suuri osa kemian perustutkimuksesta sisältää kaloria selityksissä, että se pilaa työn. Jälleen on kuitenkin muistettava, että kemia oli vielä lapsenkengissään, ja Lavoisier oli suurelta osin vastuussa sen nostamisesta vankemmalle alustalle.
”Kokeita kasvillisuus antaa aiheen uskoa, että valo yhdistyy tiettyihin vihannesten osiin ja että lehtien vihreys ja kukkien eri värit johtuvat pääasiassa tästä yhdistelmästä. ”
Metrinen järjestelmä
Vuodesta 1791 lähtien Lavoisier toimi valiokunnassa Ranskan tiedeakatemia, joka kehitti metrisen mittausjärjestelmän. Komitean muihin jäseniin kuuluivat tunnetut matemaatikot Pierre-Simon Laplace ja Adrien-Marie Legendre.
Jotkut henkilökohtaiset tiedot ja loppu
Tieteellisen tutkimuksensa lisäksi Lavoisier oli ahkera muilla aloilla. 26-vuotiaana hän osti yrityksen, joka keräsi veroja Ranskan hallitus. Tämän tehdessään hän yritti uudistaa verolakia köyhempien veronmaksajien auttamiseksi. Hän toimi myös hallituksen ampumajauhetoimikunnassa ja paransi huomattavasti ranskalaisen ruutia.
Lavoisier meni naimisiin Marie-Anne Pierrette Paulzen kanssa vuonna 1771. Hän oli 28-vuotias ja vain 13-vuotias. Naimisissa Marie-Annen kanssa niin nuori , hän toimi isänsä pyynnöstä, joka oli Lavoisierin ostaman veroyhtiön vanhempi jäsen. Noin 40-vuotias kreivi d’Amerval oli tehnyt ehdotuksen avioliitosta Marie-Annen kanssa ja hänen isäänsä oli uhattu irtisanominen veroyrityksestä, jos hän ei sanonut kyllä. Lavoisier astui sisään ja meni naimisiin saadakseen Marie-Annelle ja hänen isälleen sopivan tekosyyn sille, ettei hän mene naimisiin kreivi kanssa.
Antoine Lavoisier ja hänen vaimonsa Marie-Anne, maalannut Jacques-Louis David vuonna c. 1788.
Marie-Anne oli taitava taiteilija ja hyvin koulutettu. Hän auttoi Lavoisieria huomattavasti hänen työssään, kääntäen tieteellisiä artikkeleita englannista ranskaksi, lisäämällä omia muistiinpanojaan ja kritiikkiään papereista, avustamalla laboratoriotyössä, tekemällä tarkkoja piirustuksia laboratoriolaitteista Lavoisierin tieteellisiä julkaisuja varten ja pitämällä tarkkoja kirjallisia tietoja Lavoisierin kokeista .
Ranskan vallankumouksen aikana, joka alkoi vuonna 1789, varakkaat ihmiset ja kaikki hallituksen palveluksessa olleet olivat uhattuna. Vuonna 1793 vallankumoukselliset lopettivat Ranskan tiedeakatemian ja muut akateemiset yhdistykset.
Vuonna 1794 Lavoisier leimattiin petturiksi, koska hän oli mukana verotuksessa. Hän oli myös epäsuosittu vallankumouksellisten kanssa, koska hän oli tukenut ulkomaisia tiedemiehiä, joilta vallankumoukselliset halusivat riisua omaisuutensa.
Vallankumoukselliset tuomitsivat Lavoisiern kuolemaan. Häntä vastaan nostetut syytteet sisälsivät rahan varastamisen Ranskan valtiovarainministeriöltä ja sen antamisen Ranskan vihollisille.
Antoine Lavoisier kuoli giljotiinin 50-vuotiaana 8. toukokuuta 1794 Pariisissa. Marie-Annen isä ja 26 muuta ihmistä teloitettiin samassa yhteydessä.
Vuoden 1795 lopussa Ranskan hallitus katsoi käänteessä Lavoisierin syyttömäksi kaikista syytteistä. Siihen mennessä oli tietysti jo liian myöhäistä: hän oli vain jälleen yksi syyttömästä vallankumouksen terrorikauden uhrista.
Lavoisierin vaimo ja hänen valtavat panoksensa kemiassa säilyivät. Ironista kyllä, Marie-Anne meni myöhemmin naimisiin Benjamin Thompsonin kanssa, jolla oli keskeinen rooli sen määrittämisessä, että kaloripitoisuus, kuten flogistoni, oli vain ihmisten mielikuvituksen tulos.
Tämän sivun kirjoittaja: The Doc
Lavoisierin kuvat on digitaalisesti parannettu ja väritetty tällä verkkosivustolla. © Kaikki oikeudet pidätetään.
Lainaa tätä sivua
Käytä seuraavaa MLA-yhteensopivaa viittausta:
Julkaisija FamousScientists.org
Lisälukemista
Antoine -Laurent Lavoisier – Kemian elementit
Dover Publications Inc, 1965
Robert D. Whitaker
Historiallinen muistiinpano massan suojelusta
J. Chem. Educ., 1975, 52 (10), s 658
Arthur Donovan
Antoine Lavoisier: tiede, hallinto ja vallankumous
Cambridge University Press, 1996