LAVOISIER: BIOGRAFIA, EKSPERYMENTY I WKŁAD - NAUKA - 2026

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794) był francuskim ekonomistą, chemikiem i biologiem, czołową postacią rewolucji chemicznej XVIII wieku. Jego najważniejszym wkładem było między innymi prawo zachowania masy i odkrycie roli tlenu w oddychaniu.

Zbadał także cząsteczkę wody, obalił teorię flogistonu i wyjaśnił spalanie. Ponadto napisał elementarny tekst z zakresu chemii, pomógł wprowadzić system metryczny, stworzył pierwszy układ okresowy i przyczynił się do ustalenia nomenklatury współczesnej chemii.

Syn zamożnego paryskiego prawnika, ukończył studia prawnicze, choć jego prawdziwą pasją były nauki przyrodnicze. Rozpoczął studia na kierunku geologia, dzięki czemu został ogłoszony członkiem prestiżowej Akademii Nauk. W tym samym czasie rozwijał karierę poborcy podatkowego Korony.

Ożenił się z Marie-Anne Pierrette Paulze, która aktywnie współpracowała z Lavoisier w jego pracach naukowych, tłumacząc brytyjskich chemików na język francuski oraz ucząc się sztuki i grafiki, ilustrując eksperymenty jej męża.

W 1775 roku Lavoisier został komisarzem Królewskiego Zarządu Prochu i Saletry, pracując nad ulepszeniem prochu. Pełnił różne urzędy publiczne, a jako urzędnik monarchii został skazany na śmierć i stracony na gilotynie w Paryżu.

Nauka Lavoisiera

Główną zasadą badań Antoine'a Lavoisiera jest znaczenie, jakie przywiązywał do wykonywania pomiarów materii w taki sam sposób, jak w takich dziedzinach, jak fizyka.

Ta koncepcja sprawiła, że ​​Lavoisier stał się ojcem nowoczesnej chemii, głównie dlatego, że to on wprowadził dziedzinę ilościową do tej nauki i naprawdę nadał tej dyscyplinie charakter nauki.

W tych ramach można powiedzieć, że Lavoisier we wszystkich swoich działaniach bardzo jasno dawał do zrozumienia, że ​​w jego pracy i nauce nie ma miejsca na szansę. Chance nie został pomyślany jako coś, co mogłoby aktywnie uczestniczyć w jego eksperymentach.

Nacisk na materię

Materia była pierwiastkiem, który wzbudził największe obawy i aby zrozumieć jej strukturę i właściwości, Lavoisier skoncentrował się na badaniu czterech znanych dotąd żywiołów: ziemi, powietrza, wody i ognia.

W środku tych rozpraw Lavoisier ocenił, że powietrze odgrywa fundamentalną rolę w procesach spalania.

Dla Lavoisiera chemia była bardziej skupiona na syntezie i analizie materii. Zainteresowanie to zostało ujęte właśnie w tym ilościowym pojęciu, co odpowiada kamieniu węgielnemu propozycji tego naukowca.

Niektórzy autorzy, tacy jak filozof, fizyk i historyk Thomas Kuhn, postrzegają Lavoisiera jako rewolucjonistę w dziedzinie chemii.

Metodologia Kartezjusza

Antoine Lavoisier charakteryzował się uznaniem znaczenia stosowania rygorystycznej metody prowadzenia eksperymentów, opartej na zrozumieniu kontekstu tego, co jest badane.

W rzeczywistości uważał, że konieczne jest skonstruowanie globalnego planu, za pomocą którego można by całkowicie omówić problem, a każde działanie zostało szczegółowo określone, weryfikując, co badali inni naukowcy.

Zdaniem Lavoisiera, dopiero po tej szerokiej weryfikacji możliwe jest sformułowanie własnych hipotez i określenie, jak od tego momentu kontynuować śledztwo. Jeden z cytatów przypisywanych tej postaci brzmi: „nauka nie należy do jednego człowieka, ale raczej do pracy wielu”.

Współpraca

Lavoisier gorąco wierzył w znaczenie współpracy między kolegami.

W rzeczywistości w pewnym momencie swojego życia miał laboratorium wyposażone w najnowocześniejsze narzędzia, a ponadto miał przestronną i przyjazną przestrzeń gotową na przyjęcie naukowców pochodzących z innych miast lub krajów, z którymi Lavoisier miał kontakt.

Dla Lavoisiera współpraca była niezbędna, aby odkryć to, co nazywał tajemnicami natury.

Eksperymenty

Lavoisier charakteryzował się tym, że był jednym z pierwszych naukowców, którzy wprowadzili w życie zasady tak zwanej stechiometrii, która polega na obliczaniu, ile każdego pierwiastka jest zużywane w reakcji chemicznej.

Lavoisier zawsze skupiał się na zważeniu i skrupulatnym pomiarze każdego pierwiastka, który uczestniczył w badanej przez siebie reakcji chemicznej, co jest uważane za jeden z najbardziej reprezentatywnych elementów wpływu, jaki wywarł on na rozwój chemii jako nowoczesnej nauki.

Brak transmutacji materii

Od starożytności istniało u alchemików ogólne przekonanie, według którego można było przekształcać i tworzyć materię.

Pragnienie przekształcenia metali o niskiej wartości, takich jak ołów, w inne metale o wysokiej wartości, takie jak złoto, było zawsze obecne, a troska ta opierała się na koncepcji transmutacji materii.

Używając swojego niestrudzonego rygoru, Lavoisier chciał eksperymentować mając na uwadze tę koncepcję, ale upewniając się, że zmierzy absolutnie wszystkie elementy zaangażowane w jego eksperymenty.

Zmierzył określoną objętość, a następnie umieścił ją w narzędziu, które również zostało zmierzone wcześniej. Pozwolił wodzie wrzeć przez 101 dni, a następnie destylował ciecz, zważył ją i zmierzył. Wynik, jaki uzyskał, był taki, że początkowa miara i waga pasowały do ​​ostatecznej miary i wagi.

Kolba, której użyłeś, miała zakurzony element na dnie. Lavoisier zważył tę kolbę i waga również zbiegła się z tą zarejestrowaną na początku, co posłużyło do wykazania, że ​​ten proszek pochodzi z kolby i nie odpowiada przemianie wody.

Innymi słowy, materia pozostaje niezmieniona: nic nie jest tworzone ani przekształcane. Inni europejscy naukowcy już przyjęli takie podejście, jak na przykład botanik i lekarz Herman Boerhaave. Jednak to Lavoisier pod względem ilościowym zweryfikował to twierdzenie.

Powietrze i spalanie

W czasach Lavoisiera nadal obowiązywała tak zwana teoria flogistonu, która odnosiła się do substancji noszącej tę nazwę i odpowiedzialnej za wytwarzanie spalania w pierwiastkach.

Oznacza to, że uważano, że każda substancja mająca predyspozycje do ulegania spalaniu zawiera flogiston w swoim składzie.

Lavoisier chciał zagłębić się w tę koncepcję i opierał się na eksperymentach naukowca Josepha Priestleya. Odkrycie Lavoisiera polegało na tym, że zidentyfikował powietrze, które po spaleniu nie było połączone - którym był azot - i inne powietrze, które rzeczywiście się połączyło. Nazwał ten ostatni pierwiastek tlenem.

Konformacja wody

Podobnie Lavoisier odkrył, że woda jest pierwiastkiem składającym się z dwóch gazów: wodoru i tlenu.

Niektóre wcześniejsze eksperymenty różnych naukowców, wśród których wyróżnia się chemik i fizyk Henry Cavendish, dotyczyły tego tematu, ale nie były rozstrzygające.

W 1783 roku zarówno Lavoisier, jak i matematyk i fizyk Pierre-Simon Laplace przeprowadzili eksperymenty dotyczące spalania wodoru. Uzyskany wynik, zatwierdzony przez Akademię Nauk, był wodą w najczystszym stanie.

Oddechowy

Innym obszarem zainteresowań Lavoisiera było oddychanie i fermentacja zwierząt. Według różnych przeprowadzonych przez niego eksperymentów, które również były nietypowe i zaawansowane jak na tamte czasy, oddychanie odpowiada procesowi utleniania bardzo podobnemu do procesu spalania węgla.

W ramach tych wykładów Lavoisier i Laplace przeprowadzili eksperyment, w którym wzięli świnkę morską i umieścili ją w szklanym pojemniku z tlenem na około 10 godzin. Następnie zmierzyli, ile dwutlenku węgla zostało wyprodukowane.

Wzięli również za punkt odniesienia człowieka w ruchu i w stanie spoczynku i mierzyli ilość tlenu, jakiej potrzebował w każdym momencie.

Eksperymenty te umożliwiły Lavoisierowi stwierdzenie, że spalanie powstałe w wyniku reakcji węgla z tlenem jest tym, co generuje ciepło u zwierząt. Ponadto wydedukował, że w środku pracy fizycznej konieczne jest większe zużycie tlenu.

Główny wkład w naukę

Prawo zachowania masy

Lavoisier wykazał, że masa produktów w reakcji chemicznej jest równa masie reagentów. Innymi słowy, żadna masa nie jest tracona w wyniku reakcji chemicznej.

Zgodnie z tym prawem masa w układzie izolowanym nie jest ani tworzona, ani niszczona przez reakcje chemiczne lub przemiany fizyczne. To jedno z najważniejszych i podstawowych praw współczesnej chemii i fizyki.

Charakter spalania

Jedną z głównych teorii naukowych czasów Lavoisiera była teoria flogistonu, która głosiła, że ​​spalanie składa się z pierwiastka zwanego flogistonem.

Uważano, że płonące rzeczy uwalniają flogiston w powietrze. Lavoisier obalił tę teorię, wykazując, że inny pierwiastek, tlen, odgrywał ważną rolę w spalaniu.

Woda jest związkiem

Lavoisier podczas swoich eksperymentów odkrył, że woda jest związkiem zbudowanym z wodoru i tlenu. Przed tym odkryciem naukowcy w całej historii uważali, że woda jest elementem.

Lavoisier podał, że woda zawierała wagowo około 85% tlenu i 15% wodoru. Dlatego woda wydaje się zawierać wagowo 5,6 razy więcej tlenu niż wodór.

Pierwiastki i nomenklatura chemiczna

Lavoisier położył podwaliny pod nowoczesną chemię, wprowadzając „Tablicę prostych substancji”, pierwszą współczesną listę znanych wówczas pierwiastków.

Zdefiniował ten element jako „ostatni punkt, do którego analiza jest w stanie dotrzeć” lub, używając współczesnych terminów, substancję, której nie można dalej rozłożyć na składniki.

Duża część ich systemu nazywania związków chemicznych jest nadal w użyciu. Ponadto nazwał pierwiastek wodorem i zidentyfikował siarkę jako pierwiastek, obserwując, że nie można go rozłożyć na prostsze substancje.

Pierwszy podręcznik chemii

W 1789 roku Lavoisier napisał Elementary Treatise on Chemistry, stając się pierwszą książką chemiczną, która zawierała listę pierwiastków, najnowsze teorie i prawa chemii (w tym zachowanie masy), w której obaliło również istnienie flogistonu.

Teoria kalorii

Lavoisier przeprowadził szeroko zakrojone badania nad teorią spalania, w której, jak argumentował, proces spalania powodował uwolnienie cząstek kalorycznych.

Zaczął od pomysłu, że w każdym spalaniu następuje oddzielenie materii ciepła (lub płynu magmowego) lub światła, aby później wykazać, że „materia ciepła” jest nieważka, sprawdzając, czy luminofor spalił się w powietrzu w zamknięta kolba, bez znaczącej zmiany wagi.

Oddychanie zwierząt

Lavoisier odkrył, że zwierzę w zamkniętej komorze zużywa „doskonale oddychające powietrze” (tlen) i wytwarza „kwas wapniowy” (dwutlenek węgla).

Poprzez swoje eksperymenty z oddychaniem Lavoisier unieważnił teorię flogistonu i rozwinął badania nad chemią oddychania. Jego kluczowe eksperymenty na świnkach morskich pozwoliły oszacować ilość zużytego tlenu i dwutlenku węgla wytwarzanego w wyniku metabolizmu.

Używając kalorymetru lodowego, Lavoisier wykazał, że spalanie i oddychanie to jedno i to samo.

Zmierzył również ilość tlenu zużywanego podczas oddychania i doszedł do wniosku, że ilość ta zmienia się w zależności od czynności człowieka: ćwiczeń, jedzenia, postu lub siedzenia w ciepłym lub zimnym pomieszczeniu. Ponadto odkrył różnice w tętnie i częstości oddechów.

Wkład w system metryczny

Podczas swojego okresu w komitecie Francuskiej Akademii Nauk Lavoisier wraz z innymi matematykami przyczynił się do stworzenia metrycznego systemu miar, dzięki któremu zapewniono jednolitość wszystkich wag i miar we Francji.

Wkład w badanie fotosyntezy

Lavoisier wykazał, że materiał niezbędny do wzrostu rośliny otrzymują z wody, ziemi lub powietrza, a światło, gaz CO2, woda, gaz O2 i energia mają bezpośredni wpływ na proces fotosyntezy. zielona część roślin.

Bibliografia

1. Donovan, A. „Antoine-Laurent Lavoisier” Encyclopædia Britannica, (marzec 2017)
   Encyclopædia Britannica, inc. Odzyskany z: britannica.com.
2. „Panopticon Lavoisier” Źródło: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
3. Biografie historyczne „Antoine-Laurent Lavoisier” (2017) Fundacja Dziedzictwa Chemicznego w USA Źródło: chemheritage.org.
4. Noble, G. „Antoine Laurent Lavoisier: A Study of Achievement” School Science and Mathematics (listopad 1958) Wiley Online Library Pobrane z: onlinelibrary.wiley.com.
5. „The Chemical Revolution of Antoine-Laurent Lavoisier” (czerwiec 1999) Paryż. Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne Międzynarodowe zabytki chemiczne. Odzyskany z: acs.org.
6. Katch, F. „Antoine Laurent Lavoisier” (1998) History Makers. Odzyskany z sportsci.org.
7. „Antoine Lavoisier” Znani naukowcy. 29 sierpnia 2015. 05.04.2017 Źródło: Famousscientists.org.
8. Govindjee, JT Beatty, H. Gest, JF Allen „Discoveries in Photosynthesis” Springer Science & Business Media, (lipiec 2006).
9. Encyklopedia Nowego Świata „Antoine Lavoisier” (listopad 2016 r.) Źródło: newworldencyclopedia.org.
10. Curtis, Barnes, Schnek, Massarini. 1783. Lavoisier i badania nad spalaniem zwierząt ”(2007) Od redakcji Médica Panamericana. Odzyskane z: curtisbiologia.com.