Глава III. Научната дейност на Лавоазие

Министерство на образованието на Руската федерация

Катедра по химия

Резюме по история на химията по темата:

„Живот и научни открития

А.Л. Лавоазие и C.L. Бертоле"

Изпълнени: чл. гр. HP – 200

Курдин Д.В.

Ръководител: Диденко С.В.

Владимир 2000г

1. Въведение………………………………………………………………..2

2. А.Л. Лавоазие…………………………………………………………..3

3. Най-важните химически открития на A.L. Лавоазие: ……………….4

3.1. Изследване на горенето…………………………………………………………………..4

3.2. Проучване на експлозиви……………………………..…...5

4. К.Л. Бертоле…………………………………………………………..6

5. Открития на учения …………………………………………………..7

6. Научен и обществен живот на учените……………………………...9

7. Литература………………………………………………………….13

Въведение

На 27 октомври 1788 г. доста голямо общество се събра в едно от помещенията на фабрика за барут в Париж. Присъстваха и дами. Академиците Лавоазие и Бертоле оживено спореха помежду си; Мадам, както винаги, пленяваше събеседниците си с остроумието си. Но събралите се тук не са дошли тук за светски прием или вечеря. Причината за срещата беше безкрайно по-важна: в този ден се произвеждаше голяма опитна партида от нов тип барут. Под наблюдението на специалисти работата се развива бързо. Но след кратко време събитията взеха трагичен обрат.

"Девет без четвърт", съобщава очевидец, "присъстващите намериха барута достатъчно готов и отидоха на закуска. Четвърт час по-късно всички се върнаха. Само г-н Бертоле остана известно време с М. и г-жа в друга част на фабриката. Дъщерята на комисар дьо Шевро с г-н Лефорт вървяха напред. Други искаха да ги последват до мястото на тестването. Преди да успеят да направят няколко крачки, имаше силен рев и се издигна облак дим. Всички побързал към мястото на експлозията и видял, че механизмите са напълно унищожени, а г-н Лефор и мадмоазел Шевро били хвърлени на тридесет фута и ужасно осакатени.М. Той също така загуби едното си око и цялата кожа на главата му изгоря. Той живя само още няколко мига "Мадмоазел Шевро, също тежко ранена, почина преди него."

Можем само да благодарим на съдбата, че случайността спасява Бертоле и съпрузите му от мъчителната смърт. Но защо са се изложили на смъртна опасност? Какво общо имаха с експлозивите? И защо Мария придружи съпруга си, въпреки че отлично знаеше, че не става въпрос за закуска на тревата?

Трудно е да се намерят толкова близки по дух учени и толкова различни по характер личности като Лавоазие и Бертоле. В справочните речници всеки от тях се характеризира буквално с едни и същи думи - „великият френски учен, основател на съвременната химия, създател на фундаментални научни теории, създател на приетата в момента химическа номенклатура, член на Академията на науките " и така нататък. Но тези двама съвременници, научни сътрудници и приятели бяха напълно различни хора и затова имаха различни съдби. Парадоксът е, че всекидневното благоразумие, работоспособността и способността да се грижиш за себе си доведоха единия до камъка, докато смелостта, безразличието към собствената изгода и рядката безкористност донесоха на другия дълги години уважение и почит. В историята противоположната връзка на причина и следствие е много по-често срещана. И двамата учени са гиганти, но все пак трябва да се каже първата дума за Лавоазие.

Антоан Лоран Лавоазие е роден през 1743 г. в едно от най-богатите семейства във Франция. Баща му, прокурор във Върховния съд, естествено дава на сина си юридическо образование. Не бива обаче да се мисли, че професията на адвокат е наложена на младия мъж против волята му. Напротив, Антоан Лоран се занимаваше с право с желание и блестящо – той просто не знаеше как да практикува по друг начин. Но в същото време, без видима нужда, той задълбочено изучава естествените науки. В същото време младият адвокат мечтае да стане писател. И трите призвания са му били полезни по житейския му път. Научните му трудове са написани на отличен литературен език, а познанията му по право му помагат да защитава интересите си на бизнесмен, в какъвто се превръща скоро след завършването на факултета. Какъвто и бизнес да предприеме Лавоазие, той неизменно разкрива основните си черти - ярък ум и невероятна способност за интензивна, систематична работа.

През 1768 г. в живота на Лавоазие се случват две забележителни събития: той е избран за член на Академията на науките и се присъединява към General Farm, компания от изключително богати и влиятелни финансисти, които наемат от правителството правото да събира различни данъци, както и като право на монополна търговия със сол, тютюн и вино. Лавоазие се заема със земеделските въпроси с характерния си методичен подход, като е изучил задълбочено бизнеса с тютюн и сол, законите на търговията и финансите. Благодарение на печалбата той натрупа милионно състояние, но връзката му с алчни бизнесмени, които предизвикаха всеобща омраза, остави тъмно петно ​​върху репутацията му на учен и оказа фатално влияние върху съдбата му.

Името Лавоазие стана печално известно сред милиони бедни хора, повечето от които дори не подозираха, че този фермер е преди всичко брилянтен учен, най-великият химик на своята епоха, признат лидер на науката във Франция и в целия свят.

Когато двадесет и пет годишният Лавоазие е избран в академията, той няма почти никакви научни заслуги. Най-вероятно той стана един от „безсмъртните" благодарение на своето богатство, влиятелни връзки и най-важното - отлични препоръки от известни учени, които успяха да оценят упоритата работа и таланта на младия изследовател. Лавоазие много скоро оправда възложените надежди върху него. Още на следващата година след като е избран в академията, той провежда блестящо хидрохимично изследване „За природата на водата“. Най-важното в тази работа е методът. Лавоазие веднъж завинаги изоставя приетите досега общи разсъждения, понякога необосновани и често неразбираеми, и провъзгласява прецизното претегляне като основен метод на изследване. Следователно датата на публикуване на тази работа - 1769 г. - може безопасно да се счита за началото на съвременната химия. Не напразно на паметника на Лавоазие в Париж той е изобразен с везни в ръце.

Работата на Лавоазие върху горенето е от революционно значение за химията. Сега всеки знае, че горенето е реакция на окисление, добавяне на кислород. Но тази истина се превърна в истина само благодарение на Лавоазие. Когато той започва своето изследване, не се знае нищо за окисляването, оксидите или дори кислорода. Химията беше доминирана от теорията за флогистона, създадена век по-рано от немския учен Щал. Щал вярва, че всички запалими вещества се състоят от „земя“ или „вар“ (днес оксидите са най-близки до тези понятия) и някаква лека материя - флогистон. При изгаряне веществото се разлага на „земя“ и флогистон. Въглищата, например, съдържат много флогистон и затова горят почти без остатък - целият флогистон се изпарява. Теорията на флогистона обяснява добре горенето на въглища, сяра и подобни вещества. Продуктите от изгарянето им са газообразни и никой не се сети тогава да претегли газа.

Ситуацията беше по-трудна с нелетливите продукти на окисление. Известно е, че когато металите се изпичат, теглото им се увеличава, въпреки че според теорията трябва да е обратното: в крайна сметка флогистонът се изпарява по време на изпичането. Но дори и тук привържениците на Стал не бяха на загуба. Те предполагат, че флогистонът има отрицателно тегло и когато се отстрани, тялото става по-тежко.

Сега теорията за флогистона изглежда като къща от карти, която лесно може да бъде разбита с едно махване на ръката, но в онези дни това беше непревземаема крепост, която нямаше нито едно уязвимо място. Лавоазие започва своето нападение срещу крепостта през 1772 г., като изучава процесите на окисление на фосфора и сярата. Две години по-късно той публикува работата си „За изпичането на калай в затворени съдове“. Трудно е да се повярва, че произведение с толкова невзрачно заглавие има историческо значение, но именно в него за първи път е даден количественият състав на атмосферата и е дадено просто и недвусмислено обяснение за ролята на кислорода в окисляването и изгаряне. През същите тези години той тълкува процеса на дишане като вид окисление.

През 1777 г. се появява статията „За горенето като цяло“ и накрая през 1783 г. „Размисли върху флогистона“.

Повече от десет години Лавоазие атакува привидно непоклатимата теория, преди да спечели решителна победа. „Земи“, „съединения на вар с флогистон“, „развален дефлогистиран въздух“ и подобни термини са потънали в забрава. Химията най-накрая придоби хармонична и ясна система: има елементи, елементите имат оксиди, а оксидите съответстват на киселини, основи, соли...

Лавоазие очертава тези нови, напълно модерни възгледи в своя „Начален курс по химия“, който обобщава големите му открития и служи като школа за химиците от следващите поколения. Новата теория беше твърде революционна, за да бъде забранена с пълно единодушие. Дори такъв виден учен като Бертоле го призна едва десет години по-късно. След него още няколко известни химици се преместиха в лагера на Лавоазие, включително Fourcroix, Guitan de Mors и Chaptal. Повечето изследователи от онова време остават привърженици на флогистоновата теория до смъртта си. В Германия последователите на Щал, водени не толкова от желанието за истина, колкото от "патриотични" мотиви (инцидент, за съжаление, не рядкост), публично изгориха портрета на Лавоазие. Лавоазие извърши много други фундаментални работи в областта на химията и физиката, които са трудни за изброяване. Той разлага водните пари на водород и кислород и отново синтезира вода от тях. Той въведе концепцията за калоричност на горивото и топлинна мощност на телата. Заедно с Лаплас той изобретява калориметъра. През 1785 г. оглавява Академията на науките, която под негово ръководство бързо се превръща в най-авторитетната и влиятелна научна институция във Франция.

ЛАВОАЗИЕ, АНТОАН ЛОРАН (Lavoisier, Antoine Laurent, 1743-1794), френски химик. Роден на 26 август 1743 г. в Париж в семейството на адвокат. Учи в лицея Мазарини и в Юридическия факултет на Парижкия университет. Завършва Юридическия факултет през 1764 г. Юридическата практика обаче не го привлича и след завършване на университета той се заема с геология, физика и химия.
Посещава курс от лекции по химия в Ботаническата градина в Париж (1764-1766). И през 1765 г. той представя първата си научна статия във Френската академия. През 1766 г. конкурсната му работа получава златен медал от Академията.

През 1767 г. Лавоазие, заедно с известния минералог и семеен приятел Гетар, прави геоложка експедиция в няколко планински района на Франция, събира и изучава скални проби и през 1768 г. съставя геоложка карта на страната. През същата година той е избран за адюнкт на Парижката академия на науките като млад учен, показващ много обещания.
През 1769 г. Лавоазие предприема стъпка, която определя материалното му благополучие, но в крайна сметка води до смъртта му: той става генерален директор на Tax Farm Company. Тази организация събираше държавни данъци, като внасяше определена сума в хазната годишно и след това събираше данъци от населението, като задържаше разликата за себе си. След като придобива огромно състояние, Лавоазие създава отлична химическа лаборатория, оборудва я със скъпи прецизни инструменти и харчи големи суми за експериментална работа. Лабораторията е посетена от известни химици като Бертоле и Фуркроа, математиците Монж, Лагранж, Лаплас, известни чуждестранни учени Франклин, Уат, Пристли.
През 1772 г. Лавоазие става пълноправен член на Академията на науките, през 1785 г. той е неин директор и реорганизира тази институция. През 1775-1791г - директор на Кантората по барута и селитрата. Впоследствие през годините ученият заема редица държавни длъжности: той е директор на Министерството на земеделието (1775 г.), депутат в Асамблеята в Орлеан (1787 г.), член на Комисията по мерките и теглилките (1790 г.), комисар на Националната хазна (1791 г.), член на Комисията по земеделие (1785 г.).
Изследванията на Лавоазие изиграха изключителна роля в развитието на химията през 18 век. Говорим преди всичко за създаването на научна теория за горенето, която бележи отхвърлянето на флогистонова теория . Лавоазие започва своите експерименти в изучаването на горенето на вещества през 1772 г. и до края на годината представя на Академията някои резултати, които му се струват важни. В приложената от него бележка се съобщава, че по време на изгарянето на сяра и фосфор теглото на продуктите от горенето става по-голямо от теглото на изходните вещества поради свързването на въздуха, а теглото на оловния кал (оловен оксид) намалява, когато се намали до олово и се отделя значително количество въздух. От собствените си експерименти и предишните експерименти на Пристли и Шееле, Лавоазие знае, че само една пета от въздуха е свързана със запалими вещества, но природата на тази част не му е ясна. Когато Пристли го информира през 1774 г. за откриването на „дефлогистиран въздух“, той веднага разбира, че това е самата част от въздуха, която по време на горене се комбинира със запалими вещества. Повтаряйки експериментите на Пристли, Лавоазие заключава, че атмосферният въздух се състои от смес от „жизнен“ (кислород) и „задушаващ“ (азот) въздух и обяснява процеса на горене чрез комбинацията на вещества с кислород.
През 1877 г. ученият представя теорията си за горенето на среща на Академията на науките. Изводите, които той направи, значително отслабиха основите на теорията на флогистона и нейното окончателно поражение беше причинено от изследванията на състава на водата.
През 1783 г. Лавоазие, повтаряйки експериментите на Кавендиш за изгаряне на „запалим“ въздух (водород), заключава, че „водата изобщо не е просто тяло“, а е съединение на „запалим въздух“ (водород) и кислород. Може да се разложи чрез преминаване на водна пара през нажежена цев. Последното той доказва заедно с лейтенанта от инженерните войски, френския математик и химик Ж.Б. Мюние. Те също така синтезират (1785) вода от водород и кислород.
Една от най-важните последици от работата на Лавоазие е радикалната трансформация на химическия език, изразена в създаването на нова химическа номенклатура. Нейният проект през 1787 г. е представен на Академията на науките заедно с C. Berthollet, L. Guiton de Morveau и A. Fourcroix. Предложено е да се разделят всички вещества на химични елементи и съединения и въз основа на идеята за кислорода като основен химичен елемент да се разграничат три класа съединения: киселини, основи и соли. Изградих таблица с прости вещества, включваща следните групи: кислород, азот и водород, неметали (сяра, фосфор, въглища и др.), Метали, солеобразуващи вещества. Той класифицира главно съединенията на кислорода с "радикали" - основи - като сложни вещества, разпределяйки ги според техните степени на окисление и давайки им общото наименование "оксиди". Въз основа на тази класификация той създава „Елементарния учебник по химия” (1789).
Той беше първият, който изрази идеята, че оцетната киселина се образува в резултат на окисляването на винен алкохол с атмосферен кислород.
Трябва също да се отбележи, че Лавоазие е един от основателите на термохимията. През 1783 г., заедно с Лаплас, той описва конструирания от тях леден калориметър и определя топлината на изгаряне на редица вещества. Той показа, че по време на дишането се абсорбира кислород и се образува въглероден диоксид, т.е. че дишането е като изгаряне. През 1783-1784 г. Лавоазие и Лаплас установяват, че процесът на дишане служи като източник на топлина за животните.
Лавоазие е първият учен, който систематично прилага физикохимични изследователски методи в биологията; обясни, че процесът на дишане е подобен на горенето и че образуването на въглероден диоксид по време на дишането е основният източник на топлина в живия организъм.
През 1791 г. правителството решава да разпусне Компанията за данъци и през август 1792 г. Лавоазие губи възможността да работи в лабораторията на Кралския арсенал. През ноември 1793 г. революционният комитет нареди арестуването на всички членове на земеделската компания. Процесът се проведе на 2 май 1794 г.; Лавоазие и още 27 членове на компанията са осъдени на смърт. Ученият поиска отлагане на изпълнението с няколко дни, за да представи резултатите от последните си химически експерименти, но молбата му беше отхвърлена. Лавоазие е гилотиниран на Площада на революцията в Париж на 8 май 1794 г. Две години по-късно Лавоазие е признат за несправедливо осъден, но това вече не може да върне забележителния учен във Франция.

Въз основа на материали от биографичния справочник "Изключителни химици на света"
(автори В. А. Волков и др.) - Москва, "Висше училище", 1991 г.

ЛАВОАЗИЕ, АНТОАН ЛОРАН(Лавоазие, Антоан Лоран) (1743–1794), изключителен френски химик, един от основателите на съвременната химия. Той откри, че въздухът има сложен състав, определи състава на водата, обясни същността на горенето и окисляването и разработи принципите на химическата номенклатура.

Роден на 26 август 1743 г. в много богато буржоазно семейство. Бащата беше един от 400-те адвокати под юрисдикцията на Парижкия парламент и искаше синът му също да стане адвокат и той завършва Юридическия факултет на Парижкия университет. Но Лавоазие е привлечен повече от естествените науки, така че едновременно с юриспруденцията той изучава математика, астрономия, ботаника, минералогия и геология и химия под ръководството на най-добрите парижки професори. Още на 22-годишна възраст той представя работа на Парижката академия на науките по темата за най-добрия начин за осветяване на улиците на голям град, за което през 1766 г. е награден със златния медал на академията. При извършването на тази работа ясно се проявиха качествата на Лавоазие като изследовател: изключителна упоритост и решителност, изобретателност и задълбоченост при провеждането на експерименти. Тъй като нямаше инструменти за измерване на интензитета на светлината (все още нямаше такива), той прекара месец и половина в тъмна стая, за да увеличи чувствителността на очите си към светлина. А участието му в съставянето на минералогическа карта на Франция през 1763–1767 г. му помогна да развие такива качества като наблюдателност и задълбоченост във воденето на работни дневници.

Благодарение на работата по химическия анализ на минералите, донесени от експедицията (статия Анализ на гипстой представя на Академията през 1765 г.), Лавоазие става известен сред химиците. През 1768 г. е избран за извънреден сътрудник на Академията на науките по химия, през 1774 г. - за извънреден, а през 1778 г. - за обикновен (т.е. пълен) академик. По време на Великата френска революция Лавоазие полага всички усилия да спаси академията, но не успява: през 1793 г. академията е премахната, а на следващата година самият той става жертва на революцията.

В допълнение към научната работа Лавоазие изпълнява много други задължения. През 1775 г. той е назначен за управител на барутния бизнес, което изисква много усилия. В резултат на това за 13 години производството на барут във Франция се удвои, а качеството му се подобри значително. В същото време самият той живее в барутния арсенал и създава тук лаборатория, в която извършва основни изследвания. Тази лаборатория всъщност се превръща в научен център на Париж, където той организира демонстрации на експерименти, на които кани не само химици, събуждайки интерес към науката сред широк кръг хора.

Освен това Лавоазие изпълнява много различни задачи: изучава затворнически дела, подобрява положението на фермерите, контролира качеството на продуктите, доставя вода на кораби, организира благотворителни институции и застрахователни служби, обществено образование, училища за предене и тъкане. През 1790 г. той става секретар и ковчежник на комисията за разработване на рационална система от мерки и теглилки. В резултат на това е разработена метричната система, която постепенно се разпространява в целия свят. Но основните интереси на Лавоазие са свързани с химията. В работата му помага съпругата му Мария, която всъщност става негов секретар, води работните му дневници, превежда му научни статии от английски, рисува и гравира рисунки за книгите му. В известна картина Портрет на мосю Лавоазие и съпругата муот Жак Луи Давид (1788 г.) съпругата на Лавоазие е изобразена на лабораторна маса (сега тази картина се съхранява в Музея на изкуствата Метрополитън в Ню Йорк).

Огромният принос на Лавоазие към науката не беше само в получаването на нови факти - много хора направиха това. Лавоазие всъщност създава нова философия на химията, нова система от нейни понятия. В лаборатория, оборудвана с най-новите науки и технологии от края на 18 век, Лавоазие провежда експерименти, чиито заключения оказват огромно влияние върху химията и други науки. Например той показа как с помощта на прецизно претегляне могат не само да се получат нови научни данни, но и да се потвърди научна теория.

Пример е опровергаването на едно погрешно схващане. По това време се смяташе, че водата може спонтанно да се превърне в твърдо вещество при нагряване. Наистина, когато „чистата“ вода се изпарява до сухо, винаги се открива известно количество сух остатък, който се нарича „земя“, поради което се счита за възможно превръщането на водата в твърдо вещество - „земя“. Лавоазие решава да тества тази позиция експериментално през 1770 г. На първо място, той се опитва да получи възможно най-чистата вода. В онези времена това можеше да стане по единствения начин – дестилацията. Лавоазие взема най-чистата естествена вода – дъждовната вода, дестилира я осем пъти последователно, изсипва я в предварително прецизно претеглен стъклен съд, който след това затваря плътно и отново го претегля. След това Лавоазие нагрява съд с вода почти до кипене в продължение на 100 дни. След края на експеримента се оказа, че във водата наистина се е появила „земя“! Многократното прецизно претегляне на сухия съд обаче показа, че масата му е намаляла и то точно толкова, колкото се е образувало количеството твърдо вещество в него. Така Лавоазие убедително показа къде се появява „земята“ във водата - тя се излугва от гореща вода от стъкло; Ясно е, че с повишаване на температурата този процес протича много по-бързо. В силно опростена форма този експеримент все още се показва в часовете по природни науки в началните класове чрез изпаряване на капка чешмяна вода върху стъклена чиния: сухият остатък показва, че дори привидно много чистата вода съдържа малко количество соли. А терминът „земя“, както го разбират химиците от 18 век, все още се запазва в името на алкалоземните и редкоземните елементи.

Най-важният принос на Лавоазие към науката е неговото опровергаване на теорията за флогистона, преобладаваща в продължение на много десетилетия, и създаването на теория за горенето, основана на експериментални данни. От времето на Бойл повечето учени смятат, че превръщането на много метали (желязо, живак, цинк, мед, олово и т.н.) в оксиди, когато се калцинират, се дължи на „добавянето на огън“. Оборването на този постулат беше от голямо значение за развитието на химията. В един от експериментите Лавоазие поставя калай в херметически затворен стъклен съд и го нагрява с помощта на голяма леща. Калайът се превърна в оксиден прах, което беше придружено от увеличаване на масата, но общото тегло на съда остана непроменено и това означаваше, че огън отвън не проникна вътре и част от въздуха се присъедини към метала.

По-известен е известният „дванадесетдневен експеримент“, проведен от Лавоазие. Той нагрява живака в запечатана реторта, където той се превръща в HgO оксид, комбинирайки се с кислород. Експериментът продължи толкова дълго, защото живакът е слабо активен метал и не се окислява във въздуха при обикновени температури. За да се извърши реакцията Hg + 1/2O 2 → HgO, беше необходимо продължително нагряване при температура, близка до точката на кипене на живака 357 ° C. Беше невъзможно ретортата да се нагрее още повече, за да се ускори реакцията на кислорода с живачни пари, тъй като при температури над 400 ° C живачният оксид се разлага отново на метален живак и кислород. Следователно беше необходимо ретортата да се калцинира непрекъснато в продължение на много дни, докато съдържащият се в нея живак се превърне напълно в оксид.

Използвайки прецизно претегляне, Лавоазие показа, че масата на живачния оксид е равна на масата на метала и кислорода, свързан с него, и обратното - полученият живачен оксид се разлага, освобождавайки същите количества живак и кислород. Увеличаването на масата на металите по време на калциниране е установено няколко десетилетия преди Лавоазие от М. В. Ломоносов, но неговите произведения по това време остават неизвестни в европейските страни. Така Лавоазие всъщност преоткрива закона за запазване на материята, който понякога се нарича закон на Лавоазие-Ломоносов. Но Лавоазие не се ограничава с претеглянето на съдовете, а анализира промените, настъпващи с въздуха в контакт с метала. Знаеше се, че в този случай 1/5 от въздуха изчезва, но никой не знаеше какво представлява тази изразходвана част от въздуха и по какво се различава от останалата. Както показват експериментите, останалият въздух не поддържа изгарянето и дишането на лабораторните животни. Подобни резултати са получени при изгаряне на сяра и фосфор.

Кислородът, открит през 1774 г. от шведския химик К. В. Шееле и английския химик Дж. Пристли, помогна на Лавоазие да разбере, че кислородът е петата част от въздуха, който се свързва с метала по време на калциниране. (Пристли лично докладва за откритието си на Лавоазие по време на посещението му в Париж през 1774 г.). Теорията за горенето и окисляването, разработена от Лавоазие, най-накрая сложи край на флогистона, митично запалимо вещество, което се предполага, че се отделя от телата по време на горене. В същото време Лавоазие беше първият, който показа, че въздухът не е просто вещество, както се смяташе преди, а смес от „жизнен въздух“, или кислород, и „нездравословен въздух“, или азот, и техните обеми са приблизително 1:4. Лавоазие не само анализира въздуха, но и извършва неговия синтез чрез смесване на азот с кислород, изкуствено получен от живачен оксид.

Той също така обясни какви промени настъпват във въздуха, когато в него гори свещ и когато диша мишка в затворено пространство. Лавоазие показа, че дишането е по същество бавно горене, което дава на животното енергия. Това абсорбира кислород и освобождава въглероден диоксид. Той също така определи състава на въглеродния диоксид. За да направи това, в един от експериментите той изгори диамант, повтаряйки експеримента на флорентинските академици, които през 1649 г. „изпариха“ диамантите с помощта на голямо запалително огледало. Докладът Експерименти върху дишането на животните и промените, които настъпват във въздуха, преминаващ през белите им дробове, е прочетен от Лавоазие на заседание на Академията на 3 май 1777 г. Тези експерименти са изключително важни за развитието не само на химията, но и но и физиология.

Лавоазие подробно изследва ролята на кислорода в образуването на киселини. Известните по това време киселини съдържат този елемент, поради което той получава латинското наименование oxygenium, тоест „произвеждащ киселина“. Особено важна роля изиграха внимателните експерименти за комбиниране на „запалим въздух“ с кислород, т.е. водород, открит от Хенри Кавендиш през 1767 г. Лавоазие, в съответствие със своята теория, се надяваше да получи някакъв вид киселина чрез изгаряне на водород в кислород . Оказа се обаче, че при изгаряне на водород се образува чиста вода. Лавоазие демонстрира изгарянето на водород в кислород и образуването на вода, в сътрудничество с физика и математика Пиер Симон Лаплас, на среща на Академията на науките на 24 юни 1783 г. След като събра малко количество от продукта на горенето, реакция, Лавоазие и Лаплас откриха, че това е напълно чиста вода.

Две години по-късно Лавоазие, работейки заедно с инженера Жан Батист Мюние, вече получава 45 г „изкуствена вода“. За да направят това, те трябваше да изгорят 60 литра водород в кислород. Количествените измервания показват, че 12 обема водород се свързват с 22,92 обема кислород. Отклонението на тези резултати от истинското обемно съотношение (1:2) очевидно се обяснява с примеси в изследваните газове. В същото време беше установено масовото съотношение на тези газове, което показа, че 1 част водород изисква приблизително 8 части въздух за изгаряне. Така Лавоазие „прехвърли“ водата от категорията на прости тела към сложни.

След синтеза на водата Лавоазие я анализира, както е свикнал да прави, когато работи с други вещества. Заедно с Мьоние той разлага водните пари, като ги прекарва през нагорещена цев и събира освободения газ. В същото време железният варел беше покрит отвътре с мащаб, тоест съединение на метал с кислород: 3Fe + 4H 2 O ® Fe 3 O 4 + 4H 2, а газът се оказа водород. Това потвърди качеството на водата. И претеглянето на реакционните продукти даде възможност да се изчисли неговият количествен състав: 85% кислород и 15% водород (съвременните стойности са 88,81 и 11,19%). Освен това Лавоазие вече може правилно да интерпретира такива реакции като редукция на метали от техните оксиди с водород (например CuO + H 2 ® Cu + H 2 O) и отделянето на водород, когато киселините действат върху метали (например Fe + H 2 SO 4 ® FeSO 4 + H 2). Лавоазие предложи „метод на желязна пара“ за производство на водород за пълнене на балони (вместо по-скъпия, базиран на реакцията на чугунени стружки с разтвор на сярна киселина). Този метод за производство на водород се използва, заедно с други, до средата на 20 век.

Новата теория за горенето, въпреки своята простота и плодотворност, беше посрещната враждебно от много химици. В Берлин, където особено почитат паметта на създателя на теорията за флогистона, немския химик Георг Ернст Щал, Лавоазие е обявен за „научен еретик“, а портретът му е демонстративно изгорен. И дори сънародникът на Лавоазие Пиер Жозеф Макьор, който откри жълтата кръвна сол (), осмива теорията му. Но постепенно убедителните разсъждения на Лавоазие, подкрепени от също толкова убедителни експерименти, започват да привличат все по-голям брой химици на негова страна. Този процес се ускорява значително след публикуването на Основния курс по химия през 1789 г., който в рамките на три години е преведен на холандски, английски, италиански и немски и е публикуван в много страни в Европа и Америка. Дори английският химик Ричард Кируан, един от най-суровите критици на Лавоазие, се поддаде, публикувайки Есе за флогистона и структурата на киселините през 1784 г. (през 1787 г. то беше публикувано във френски превод с критични забележки от Лавоазие и неговите сътрудници). През 1792 г. Кирван в писмо до видния френски химик Клод Луи Бертоле признава, че „слага оръжие и напуска флогистона“. Така теорията на Лавоазие триумфира.

Лавоазие прави и много други научни открития. След като установи, че при изгаряне на органични съединения се образуват вода и въглероден диоксид, той установи, че тези съединения включват въглерод, кислород и водород. По същото време Лавоазие извършва първите анализи на органични съединения, изгаряне на проби от алкохол, масло, восък и др. в определен обем кислород и определяне на обема на отделения въглероден диоксид. За изгаряне той също използва вещества, които лесно отделят кислород: HgO, MnO 2, KClO 3. Докато изучава процесите на ферментация на захарни вещества, Лавоазие установява, че гроздовата захар се разгражда до алкохол и въглероден диоксид. Заедно с Лаплас Лавоазие конструира леден калориметър, измерва топлинните ефекти на химичните реакции и по този начин полага основите на нова наука - термохимията.

В неговия Курс по химияЛавоазие дава класификация на телата, като ги разделя на прости и сложни, класифицирайки последните като оксиди, киселини и соли. Общо той класифицира повече от 30 вещества като елементи, сред които освен кислород, азот, водород, сяра, фосфор, въглерод и метали, имаше и „калорични“, „вар“, „силициев диоксид“ и др. Вярно, той не твърдеше, че всички тела в неговата маса са наистина прости. „Всички съединения ще се считат за елементи“, пише той, „които не могат да бъдат разложени по никакъв начин на по-малки части; с други думи, ако нямаме начин да отделим някакво вещество, тогава трябва да го разглеждаме като елемент, като просто тяло и не трябва да се опитваме да го разглеждаме като сложно тяло, докато експериментите и наблюденията не ни доведат до обратното заключение. ” Това определение играе важна роля в началния етап от развитието на химията. Лавоазие предвиди сложния състав на някои основи и киселини, редица минерали, които преди това се смятаха за елементарни, тоест неразложими на по-прости. Много е важно, че Лавоазие, като истински учен, направи ясна разлика между експериментални факти и хипотези. Така по отношение на възможността в бъдеще някои „земи“ да бъдат разложени на метал и кислород (което е направено от Г. Дейви в началото на 19 век), Лавоазие пише: „Тук изразявам просто предположение и се надявам, че читателят няма да обърка това, което давам като фактическа и емпирична истина, с това, което все още е само хипотетично. Работата на Лавоазие като член на комисията по химическа номенклатура е от голямо значение за науката. През 1787 г. Лавоазие, заедно с редица известни френски химици, предлага нова рационална химическа номенклатура. В съответствие с него много прости и сложни неорганични съединения получиха съвременни имена. Имената на елементите бяха избрани така, че да отразяват максимално техните свойства: кислород, водород, въглерод, азот (преведено от гръцки като „неживот“). Киселините са получили имената си от елементите или веществата, от които са получени: сярна киселина, солна киселина, азотна, въглеродна, фосфорна и др. Това значително улесни систематизирането на веществата.

Много плодотворен и изпълнен с най-високи научни постижения, животът на Лавоазие е доста спокоен в ежедневието. Както пише италианският историк по химия Микеле Джуа, „животът му до последните му години не представлява нищо, което би могло да привлече специалното внимание на един историк; но неговият край, понесен стоически, поставя Лавоазие в редиците на мъчениците, достойни за възхищение.“

Знаменитата „93-та година” е катастрофална не само за френската монархия. Лавоазие беше съсипан от членството си в „Данъчната компания“, към която се присъедини през 1769 г. Това беше организация от 40 основни финансисти, които внасяха всички държавни косвени данъци (върху сол, тютюн и др.) в хазната за своя сметка , и в замяна получиха правото да „откупят“ тези данъци, като ги събират от населението. Ясно е, че не са загубили пари, прибирайки два пъти повече, отколкото харчат, без да броим голямата заплата. Следователно хората мразеха както системата за данъчно земеделие, така и самите данъчни земеделци. До 1791 г., когато системата на данъчното земеделие е премахната, Лавоазие е направил огромно състояние от нея - повече от един милион ливри. Вярно, самият той изразходва значителна част от приходите от фермата за научни експерименти. И така, той похарчи 50 хиляди ливри само за експерименти, за да определи състава на водата. Но всичко това не можеше да служи като извинение в очите на революционния Конвент. „Републиката няма нужда от учени“, каза председателят на трибунала Кофинал.

През 1793–1794 г. якобинците започват брутален терор срещу „враговете на народа“, който включва всеки, заподозрян във враждебност към революцията, било то роялисти или самите революционери. С указ от 24 ноември 1793 г. всички бивши данъчни земеделци са арестувани. Лавоазие можеше да избяга, но той се предаде в ръцете на властите, уверен, че на процеса ще може да отхвърли обвиненията, а научните му заслуги и широката слава ще допринесат за оправдаването му. За съжаление почти никой, дори от най-близките му академични приятели, не си мръдна пръста да помогне за спасяването на великия учен. Но сред тях има видни революционери - Луи Бернар Гитон дьо Морво, Антоан Франсоа Фуркроа, Клод Луи Бертоле. А физикът П. С. Лаплас, математикът Г. Монж, химикът Я. А. Асенфрац бяха активни членове на Якобинския клуб. Много от тях успешно оцеляват през годините на терора, а по време на управлението на Наполеон получават графски титли и богати заплати като награда за научната си работа.

Според биографа на Лавоазие Е. Гримо (книгата му е издадена в Париж през 1888 г.), съпругата на Лавоазие е казала, че съпругът й е жертва не толкова на революцията, колкото на учените, които не са го спасили. Може би са били водени от страх за собствения си живот, както често се случва в годините на терор, когато най-високата позиция не може да те спаси от гнева на диктатора. Така английският биограф Fourcroy W.A. Smeaton в своята книга, публикувана в Лондон през 1962 г., цитира този факт. Фуркроа изнася реч в защита на Лавоазие в Комитета за обществена безопасност, но председателят на Комитета Робеспиер не реагира на това. Когато Фуркроа си тръгва, Робеспиер отприщва такива заплахи срещу него, че един от членовете на комитета веднага информира Фуркроа, че животът му е в опасност.

Официална петиция в защита на Лавоазие е изпратена само от математика J.S.Borda и минералога R.J.Ayui. Това няма ефект и Лавоазие, заедно с други данъчни фермери, е осъден на смърт. Формулировката на присъдата включваше най-нелепите обвинения, например, че Лавоазие накисва тютюн и добавя вещества, вредни за здравето. Лавоазие е гилотиниран на 8 май 1974 г. Той посреща смъртта си с достойнство и смелост. След като научи за това, известният математик J.L. Lagrange каза на не по-малко известния математик и физик J.L. d'Alembert: „Отне само един миг, за да отрежем тази глава, но може би един век няма да е достатъчен, за да създадем такава. ”. Две години по-късно Лавоазие е реабилитиран посмъртно.

Лавоазие направи толкова много за науката, че животът и работата му станаха обект на спекулации. От една страна френските учени от 19в. те неудържимо го възхваляваха: „Химията е френска наука: тя е създадена от безсмъртния Лавоазие“ (S.A. Wurtz); „Цялата съвременна наука е само развитие на трудовете на Лавоазие“ (Е. Гримо). От друга страна, в някои страни, особено в Германия, те се опитваха да омаловажат ролята на учения по всякакъв възможен начин. А изобретателят на парната машина Джеймс Уат още приживе на Лавоазие го нарече пренебрежително „френски финансист“. Дори се твърди, че Лавоазие е станал известен, защото е присвоил изключителните постижения на други учени. Това мнение се опровергава не само от фактите, но и от начина, по който Лавоазие се държа в последните дни от живота си. „Очевидно е“, пише М. Джуа, „че такъв човек не би могъл да се опита да си припише заслугите за научните заслуги на други, както биха го накарали неговите клеветници да вярва.“ Съвременните историци на науката са единодушни в мнението, че „работата на Лавоазие произведе може би същата революция в химията, както два века и половина преди откритието на Коперник в астрономията“ (Вилхелм Щрубе).

Иля Леенсън

Антоан Лавоазие– с право е един от най-изтъкнатите учени в света, неговият принос за развитието на химията е наистина огромен. Антоан е роден в Париж през 1743 г. По това време развитието на химията изостава значително от развитието на астрономията, физиката и математиката. Химиците бяха направили много открития по това време, но те бяха индивидуални, нямаше нито едно, което да систематизира съществуващите знания.

Съвременниците на Лавоазие погрешно твърдят, че водата и въздухът са елементарни вещества, но това не е така. Процесът на горене не е напълно проучен; учените смятат, че горящите материали съдържат определено вещество - флогистон, което им позволява да горят, а по време на горенето това вещество навлиза във въздуха. Това беше химията преди Антоан. Съвременниците на Лавоазие, известните учени Блек, Пристли, Кавендиш, успяха да изолират отделно няколко вида газ: азот, кислород, водород, въглероден диоксид. Въпреки откритията си учените не можаха да разберат значението им или да разберат напълно естеството на горенето, тъй като вярваха, че предметите съдържат флогистон.

Направи истинска революция в химията. Той събра всички части на един пъзел и направи правилните заключения. Ученият обяви, че теорията за флогистона е абсолютно погрешна. Освен това веществото, наречено флогистон, просто не съществува. А горенето е химичен процес на взаимодействие на горими вещества с кислород. Освен това водата не е просто вещество, а е комбинация от водород и кислород. Когато Лавоазие формулира своята теория и я обосновава, много от колегите на учения отказват да вземат под внимание мислите му, смятат ги за абсурдни. Скоро ученият реши да издаде книга.

Книгата се наричаше „Елементарен учебник по химия“, в нея бяха ясно изложени всички хипотези и дадени примери. Скептиците нямат шанс да спорят. Само най-упоритите и убедени в противното продължаваха да не са съгласни. Нашият герой беше първият химик, който успя да формулира чувствително принципа на запазване на масата при химични реакции. Реакцията може да пренареди елементите, да ги унищожи, но крайните продукти тежат толкова, колкото са тежали оригиналните компоненти на реакцията. Антоан превърна химията в точна наука, осигури нейния прогрес, доказвайки тогава, през 18 век, какво е основата днес, какво се преподава на децата в училище днес в часовете по химия.

биографии на Лавоазиеима няколко интересни момента. В младостта си активно учи право. Ученият имаше успех в тази област, след като завърши обучението си, той беше извикан в бара, но той отказа. В резултат на това той никога не е практикувал. Ученият е бил член на Френската академия на науките и е участвал активно в нейния живот. Той беше и един от 28-те членове на организацията, събираща данъци. След това всичките 28 членове на организацията са осъдени от съда и осъдени на смърт. Молбата за помилване беше отхвърлена от съдията, работещ по този процес: - „Републиката няма нужда от гении“.

Антоан Лоран Лавоазие