Antoine Lavoisier (Polski)
Antoine Lavoisier zrewolucjonizował chemię. Nazwał te pierwiastki węgiel, wodór i tlen; odkrył rolę tlenu w spalaniu i oddychaniu; ustalili, że woda jest związkiem wodoru i tlenu; odkrył, że siarka jest pierwiastkiem, i pomógł kontynuować transformację chemii z nauki jakościowej w ilościową.
Początki
Antoine -Laurent Lavoisier urodził się 26 sierpnia 1743 roku w stolicy Francji, Paryżu, w uprzywilejowanej rodzinie.
Jego ojcem był Jean-Antoine Lavoisier, prawnik w parlamencie paryskim.
Jego matką była Émilie Punctis, której majątek rodzinny pochodził z firmy rzeźniczej. Zmarła, gdy Antoine miał pięć lat, zostawiając mu dużą sumę pieniędzy.
W wieku od 11 do 18 lat Antoine uczył się w Collège des Quatre-Nations, kolegium uniwersytetu paryskiego. Studiował tam przedmioty ogólne, w tym nauki ścisłe w ostatnich dwóch latach.
Chociaż bardzo pociągały go nauki ścisłe, w wieku 18 lat zapisał się na studia prawnicze na tej uczelni, chcąc kontynuować karierę zawodową swojego ojca. (Ojciec zachęcał go, by wierzył, że nauka to tylko hobby, a nie poważny zawód).
Po dwóch latach studiów prawniczych Antoine Lavoisier uzyskał tytuł licencjata. Rok później, w 1764 roku, uzyskał licencję na wykonywanie zawodu prawnika, ale zdecydował się tego nie robić.
Antoine Lavoisiers Lifetime in Context
Czas życia Antoinea Lavoisiera i pokrewnych mu naukowców.
Antoine Lavoisiers Science
Podczas studiów dla swojego Stopień naukowy Lavoisier nadal interesował się naukami ścisłymi, uczęszczając na wykłady z przedmiotów ścisłych i prawniczych.
W roku 1764, w którym uzyskał licencję na wykonywanie zawodu prawniczego, opublikował również swoją pierwszą pracę naukową. W tym samym roku przeczytał artykuł dla elitarnej Francuskiej Akademii Nauk. Został wybrany do Francuskiej Akademii Nauk w 1769 roku, mając zaledwie 26 lat.
Formy węgla
W 1772 roku Lavoisier i inni chemicy kupili diament i umieścili go w zamkniętym szklanym słoju . Użyli niezwykłego, gigantycznego szkła powiększającego, aby skupić promienie słoneczne na diamentie. Diament spłonął i zniknął.
Niezwykłe urządzenie spalające Lavoisiera
Lavoisier zauważył, że całkowita waga słoika pozostała niezmieniona, mimo że cały diament zniknął. Ta obserwacja stała się później częścią materiału dowodowego, który przekonałby go, że jego prawo zachowania masy było poprawne.
Niezależnie od tego, czy olbrzymia soczewka spaliła diament, czy węgiel drzewny, powstał ten sam gaz – teraz nazywamy go dwutlenkiem węgla . Lavoisier zdał sobie sprawę, że diament i węgiel drzewny to różne formy tego samego pierwiastka.
Nadał temu pierwiastkowi nazwę węgiel.
Tlen i spalanie
W 1772 roku ludzie nie rozumieli procesu spalania. Mieli niespójne i zagmatwane teorie, z których główną była teoria flogistonu, niewykrywalnej substancji, która czasami miała ujemną masę!
Teraz wiemy, że spalanie zachodzi, gdy substancje reagują z tlenem w wysokich temperaturach. Jednak w 1772 r., Kiedy Lavoisier rozpoczął prace w tej dziedzinie, odkrycie tlenu przez Josepha Priestleya pozostało jeszcze dwa lata w przyszłości.
Prace Lavoisiera cieszyły się wielką przewagą nad wieloma innymi naukowcami, a mianowicie jego wielką pasją tworzenia dokładne pomiary. Zajmował się raczej nauką ilościową niż jakościową.
W 1772 roku Lavoisier odkrył, że kiedy fosfor lub siarka są spalane w powietrzu, produkty są kwaśne. Produkty ważą również więcej niż oryginalny fosfor lub siarka, co sugeruje, że pierwiastki łączą się z czymś w powietrzu, tworząc kwasy. Ale co?
W 1774 roku Joseph Priestley odwiedził Paryż. Powiedział Lavoisierowi o gazie wytworzonym podczas rozkładu związku, który obecnie nazywamy tlenkiem rtęci. Ten gaz wspomagał spalanie znacznie silniej niż zwykłe powietrze. Priestley uważał, że gaz jest szczególnie czystą wersją powietrza. Zaczął nazywać je powietrzem pozbawionym zapłodnienia, wierząc, że jego niezwykłe właściwości są spowodowane brakiem flogistonu.
Lavoisier nie wierzył, że jest to coś pozbawionego zapłodnienia, ponieważ nie wierzył we flogiston.
W 1779 roku Lavoisier ukuł nazwę tlen dla pierwiastka uwalnianego przez tlenek rtęci. Odkrył, że tlen stanowi 20 procent powietrza i jest niezbędny do spalania i oddychania. Doszedł również do wniosku, że gdy w powietrzu spalane są fosfor lub siarka, produkty powstają w wyniku reakcji tych pierwiastków z tlenem.
„Siarka podczas spalania pochłania tlen; powstały kwas jest znacznie cięższy niż spalona siarka; jego waga jest równa sumie mas spalona siarka, a tlen zaabsorbowany ”.
Siarka jest pierwiastkiem
W 1777 roku Lavoisier poprawnie zidentyfikował siarkę jako pierwiastek. Przeprowadził rozległe eksperymenty z tą substancją i zauważył, że nie da się jej rozbić na prostsze substancje.
Zachowanie masy
W 1778 roku Lavoisier odkrył, że po podgrzaniu tlenku rtęci jego waga maleje. Uwalniany przez niego gazowy tlen ma dokładnie taką samą wagę jak waga utracona przez tlenek rtęci.
Chociaż dzisiaj może się to wydawać oczywiste, w tamtych czasach było mniej (stąd ogólne poparcie dla teorii flogistonu) .Po przeprowadzeniu prac z wieloma różnymi substancjami, i przywołując wcześniejsze prace, takie jak jego praca z węglem w 1772 roku, Lavoisier ogłosił nowe podstawowe prawo natury: prawo zachowania masy:
- materia jest konserwowana w reakcjach chemicznych
lub w inny sposób:
- całkowita masa produktów reakcji chemicznej jest identyczna z całkowitą masą materiałów wyjściowych
Często mówi się, że Lavoisier był pierwszym naukowcem, który sformułował zasadę zachowania masy. Nie jest to całkowicie błędne. W 1630 roku Jean Rey sformułował podobne prawo; w 1755 roku Joseph Black założył, że w jego pracy odkrywającej magnez jest prawdziwe; aw 1760 roku Michaił Łomonosow opublikował oświadczenie o prawie.
Prawo zachowania masy zostało ugruntowane dopiero po tym, jak Lavoisier niezależnie je odkrył.
„Podczas wykonywania eksperymentów konieczne jest… żeby były maksymalnie uproszczone i żeby każda okoliczność, która mogłaby komplikować wyniki, powinna zostać całkowicie usunięta. ”
Spalanie i oddychanie
Lavoisier podejrzewał, że spalanie i oddychanie są takie same pod względem chemicznym. Pokazał to z pomocą Pierre-Simona Laplacea. Para zmierzyła ilość dwutlenku węgla i ciepła oddawanego przez świnkę morską podczas oddychania. Porównali to z ilością ciepła wytwarzanego podczas spalania węgla w celu wytworzenia takiej samej ilości dwutlenku węgla, jaką wydychała świnka morska.
Wyniki pozwoliły Lavoisierowi dojść do wniosku, że oddychanie jest formą spalania. Ciepło wytwarzane przez ssaki podczas oddychania utrzymuje ciało powyżej temperatury pokojowej.
Lavoisier mierzy poziom tlenu w powietrzu wydychanym przez płuca. Żona Lavoisiera, Marie-Anne, robi notatki. Jako utalentowana artystka stworzyła również grawerunek, z którego pochodzi ten obraz.
Woda nie jest elementem
W 1783 Lavoisier ukuł nazwę „wodór” dla gaz, który Henry Cavendish uznał za nowy pierwiastek w 1766 roku; Cavendish nazwał gaz łatwopalnym powietrzem.
Pracując ponownie z Pierre-Simonem Laplaceem, Lavoisier spalił wodór z tlenem i odkrył, że woda została wyprodukowana, ustalając, że woda nie jest pierwiastkiem, ale w rzeczywistości jest związkiem złożonym z pierwiastków wodoru i tlenu. Wynik ten zaskoczył wielu ludzi, ponieważ w tamtym czasie „wszyscy wiedzieli”, że woda sama w sobie jest jednym z „niepodzielnych” elementów.
Wodór oznacza po grecku wodę.
„100 części wody wymagało 85 części wagowych tlenu i 15 części wodoru.”
Nie ma czegoś takiego jak flogiston!
Praca Lavoisiera z tlenem i jego demonstracja zachowania masy dał mu do zrozumienia, że flogiston jest fikcją. W 1783 r. jego artykuł Reflections on Phlogiston był początkiem końca flogistonu i triumfem teorii tlenu Lavoisiera i chemii ilościowej.
Lista pierwiastków Lavoisiera
W 1789 roku Lavoisier opublikował swój przełomowy Podstawowy traktat o chemii.
Arystotelesowe pierwiastki ziemi, wody, powietrza, ognia i kwintesencji zostały porzucone przez średniowieczni alchemicy i Lavoisier porzucili teraz tria prima siarki, rtęci i soli.
Elementary Treatise on Chemistry szczegółowo opisał jego tlenową teorię chemii (wypędzający flogiston), wyjaśniając różnicę między związkiem a pierwiastkiem, i zawierał listę pierwiastków chemicznych. Lista obejmowała tlen, azot, wodór, siarkę, fosfor, węgiel, antymon, kobalt, miedź, złoto, żelazo, mangan, molibden, nikiel, platynę, srebro, cynę, wolfram i cynk.
Co ciekawe i zgodne z początkiem chemii, Lavoisier uwzględnił światło jako jeden z pierwiastków chemicznych.
Dodał również substancję zwaną kaloryczną, która później została pokazana, podobnie jak flogiston, jako fikcyjna. W rzeczywistości, tak wiele Elementary Treatise on Chemistry zawiera wyjaśnienia kaloryczne, że nieco psuje to pracę. Znowu jednak musimy pamiętać, że chemia była wciąż w powijakach, a Lavoisier był w dużej mierze odpowiedzialny za wyciągnięcie jej na twardszy grunt.
„Eksperymenty na roślinność daje powód, by sądzić, że światło łączy się z niektórymi częściami warzyw, a zieleń ich liści i różne kolory kwiatów są głównie wynikiem tego połączenia. ”
System metryczny
Począwszy od 1791 roku Lavoisier był członkiem komitetu Francuskiej Akademii Nauk, która opracowała metryczny system miar. Inni członkowie komitetu to znani matematycy Pierre-Simon Laplace i Adrien-Marie Legendre.
Trochę danych osobowych i koniec
Oprócz swoich badań naukowych, Lavoisier zajmował się innymi dziedzinami. W wieku 26 lat kupił firmę, która pobierała podatki od Rząd francuski. Dokonawszy tego, próbował zreformować prawo podatkowe, aby pomóc biedniejszym podatnikom. Służył także w rządowej komisji prochowej, znacznie poprawiając jakość francuskiego prochu.
Lavoisier poślubił Marie-Anne Pierrette Paulze w 1771 roku. Miał 28 lat, a ona miała zaledwie 13 lat. , działał na prośbę jej ojca, który był starszym członkiem firmy podatkowej, do której Lavoisier kupiła. Hrabia dAmerval, który miał około 40 lat, złożył Marie-Anne oświadczyny małżeństwa, a jej ojcu grożono zwolnieniem z firmy podatkowej, jeśli się nie zgodzi. Lavoisier wkroczyła i poślubiła ją, aby zapewnić Marie-Anne i jej ojcu odpowiednią wymówkę, by nie poślubiła hrabiego.
Antoine Lavoisier i jego żona Marie-Anne, namalowane przez Jacquesa-Louisa Davida w ok. 1788.
Marie-Anne była utalentowaną artystką i dobrze wykształconą. Znacząco pomogła Lavoisierowi w jego pracy, tłumacząc artykuły naukowe z angielskiego na francuski, dodając własne notatki i krytykę naukową artykułów, pomagając w pracy laboratoryjnej, wykonując dokładne rysunki aparatury laboratoryjnej do publikacji naukowych Lavoisiera i prowadząc dokładne pisemne zapisy eksperymentów Lavoisiera .
Podczas rewolucji francuskiej, która rozpoczęła się w 1789 r., zagrożeni byli ludzie zamożni i wszyscy, którzy pracowali dla rządu. W 1793 roku rewolucjoniści położyli kres Francuskiej Akademii Nauk i innym stowarzyszeniom akademickim.
W 1794 roku Lavoisier został uznany za zdrajcę z powodu jego zaangażowania w sprawy podatkowe. Był również niepopularny wśród rewolucjonistów, ponieważ wspierał zagranicznych naukowców, których rewolucjoniści chcieli pozbawić majątku.
Lavoisier został skazany na śmierć przez rewolucjonistów. Zmyślone zarzuty przeciwko niemu obejmowały kradzież pieniędzy z francuskiego skarbu państwa i przekazywanie ich wrogom Francji.
Antoine Lavoisier zmarł od gilotyny w wieku 50 lat 8 maja 1794 roku w Paryżu. Ojciec Marie-Anne i 26 innych osób zostało straconych przy tej samej okazji.
Pod koniec 1795 roku, podczas zwrotu o 180 stopni, rząd francuski uznał Lavoisiera za niewinnego. Wtedy, oczywiście, było już za późno: był kolejną niewinną ofiarą rewolucyjnego panowania terroru.
Żona Lavoisiera i jego ogromny wkład w chemię przetrwały. Jak na ironię, Marie-Anne wyszła później za mąż za Benjamina Thompsona, który odegrał kluczową rolę w ustaleniu, że kaloryczność, podobnie jak flogiston, była jedynie wytworem ludzkiej wyobraźni.
Autor tej strony: The Doc
Zdjęcia Lavoisier wzbogacone cyfrowo i pokolorowane przez tę witrynę. © Wszelkie prawa zastrzeżone.
Cytuj tę stronę
Użyj następującego cytatu zgodnego z MLA:
Opublikowane przez FamousScientists.org
Dodatkowe informacje
Antoine -Laurent Lavoisier
Elementy chemii
Dover Publications Inc, 1965
Robert D. Whitaker
Notatka historyczna o konserwacji mszy
J. Chem. Educ., 1975, 52 (10), str. 658
Arthur Donovan
Antoine Lavoisier: Science, Administration and Revolution
Cambridge University Press, 1996