LAVOISIER: BIOGRĀFIJA, EKSPERIMENTI UN IEGULDĪJUMS - ZINĀTNE - 2025

Antuāns-Laurents de Lavoisjērs (1743-1794) bija franču ekonomists, ķīmiķis un biologs, 18. gadsimta ķīmiskās revolūcijas vadošais personāls. Viņa svarīgākais ieguldījums cita starpā bija masas saglabāšanas likums un skābekļa nozīmes elpošanā atklāšana.

Viņš arī pētīja ūdens molekulu, atspēkoja phlogiston teoriju un izskaidroja degšanu. Turklāt viņš uzrakstīja elementāru tekstu par ķīmiju, palīdzēja ieviest metrisko sistēmu, izveidoja pirmo periodisko tabulu un deva ieguldījumu mūsdienu ķīmijas nomenklatūras izveidē.

Turīgā Parīzes jurista dēls pabeidza tiesību studijas, kaut arī viņa patiesā aizraušanās bija dabaszinātnes. Viņš uzsāka studijas ģeoloģijas jomā, pateicoties kurai viņš tika pasludināts par prestižās Zinātņu akadēmijas locekli. Tajā pašā laikā viņš attīstīja kroņa nodokļu iekasētāja karjeru.

Viņš apprecējās ar Marie-Anne Pierrette Paulze, kura aktīvi sadarbojās ar Lavoisier viņa zinātniskajos darbos, tulkojot britu ķīmiķus franču valodā un mācoties mākslu un grafiku, lai ilustrētu vīra eksperimentus.

1775. gadā Lavoisier tika iecelts par šaujampulvera un Saltpeter Karaliskās administrācijas komisāru, kurš strādāja pie šaujampulvera uzlabošanas. Viņš ieņēma dažādus valsts amatus, un kā monarhijas amatpersona viņam tika piespriests nāvessods un Parīzē tika izpildīts giljotīnas izpildījums.

Lavoisier zinātne

Antuāna Lavoisera pētījumu galvenais princips ir nozīme, ko viņš piešķīris matērijas mērīšanai, tāpat kā tas tika veikts tādās jomās kā fizika.

Šī koncepcija lika Lavoisier kļūt par mūsdienu ķīmijas tēvu, galvenokārt tāpēc, ka viņš bija tas, kurš šajā zinātnē ieviesa kvantitatīvo lauku un kurš šai disciplīnai patiešām piešķīra zinātnes raksturu.

Šajā kontekstā var teikt, ka Lavoisier visās darbībās ļoti skaidri pateica, ka nejaušībai nav vietas viņa darbā un studijās. Iespēja netika iecerēta kā kaut kas tāds, kas varētu aktīvi piedalīties viņa eksperimentos.

Uzsvars uz lietu

Vislielākās bažas izraisīja jautājums, un, lai izprastu tā struktūru un īpašības, Lavoisier koncentrējās uz četru līdz tam zināmo elementu izpēti: zeme, gaiss, ūdens un uguns.

Šo disertāciju vidū Lavoisjē aplēsa, ka gaisam ir būtiska loma sadegšanas procesos.

Lavoisier ķīmija bija vairāk vērsta uz vielas sintēzi un analīzi. Šī interese tika precīzi noteikta šajā kvantitatīvajā izpratnē, un tas atbilst šī zinātnieka priekšlikumu stūrakmenim.

Daži autori, piemēram, filozofs, fiziķis un vēsturnieks Tomass Kuhns, Lavoisier uzskata par revolucionāru ķīmijas jomā.

Dekarta metodika

Antuāns Lavoisjērs raksturoja ar to, ka viņš atzina, ka ir svarīgi izmantot stingru metodi eksperimentu veikšanai, balstoties uz izpētītā konteksta izpratni.

Patiesībā viņš uzskatīja, ka ir jāveido globāls plāns, ar kura palīdzību problēmu var pilnībā aptvert un katra darbība tiek detalizēti noteikta, pārbaudot, ko citi zinātnieki ir izpētījuši.

Pēc Lavoisier teiktā, tikai pēc šīs plašās pārbaudes ir iespējams formulēt savas hipotēzes un noteikt, kā turpināt izmeklēšanu no turienes. Viens no citātiem, kas tiek piedēvēts šim personāžam, ir "zinātne nepieder vienam vīrietim, bet drīzāk daudzu darbam".

Sadarbība

Lavoisier dedzīgi ticēja sadarbības nozīmīgumam starp kolēģiem.

Faktiski vienā dzīves brīdī viņam bija laboratorija, kas aprīkota ar vismodernākajiem instrumentiem, un turklāt viņam bija plaša un viesmīlīga telpa, kas bija gatava uzņemt zinātniekus no citām pilsētām vai valstīm, ar kuriem Lavoisier sazinājās.

Lavoisieram sadarbība bija būtiska, lai atklātu to, ko viņš nosauc par dabas noslēpumiem.

Eksperimenti

Lavoisier raksturoja ar to, ka viņš bija viens no pirmajiem zinātniekiem, kurš praksē ieviesa tā dēvētā stohiometrijas priekšrakstus, kas paredz aprēķināt, cik daudz katra elementa tiek izmantots ķīmiskajā reakcijā.

Lavoisjērs vienmēr koncentrējās uz katra elementa, kas piedalījās viņa pētītajā ķīmiskajā reakcijā, svēršanu un rūpīgu mērīšanu, kas tiek uzskatīts par vienu no reprezentatīvākajiem elementiem tās ietekmē uz ķīmijas kā mūsdienu zinātnes attīstību.

Matērijas nepārveidošana

Kopš seniem laikiem alķīmiķos bija vispārējs priekšstats, saskaņā ar kuru bija iespējams pārveidot un radīt matēriju.

Visu laiku pastāvēja vēlme pārveidot mazvērtīgus metālus, piemēram, svinu, par citiem augstvērtīgiem metāliem, piemēram, zeltu, un šīs bažas balstījās uz matērijas transmutācijas koncepciju.

Izmantojot savu nenogurstošo stingrību, Lavoisier vēlējās eksperimentēt ar šo koncepciju prātā, taču pārliecinoties, ka izmēra absolūti visus viņa eksperimentā iesaistītos elementus.

Viņš izmērīja noteiktu tilpumu un pēc tam to ievietoja instrumentā, kurš arī tika izmērīts iepriekš. Viņš ļāva ūdenim refluksēt 101 dienu un pēc tam šķidrumu destilēja, nosvēra un nomērīja. Rezultāts, kuru viņš ieguva, bija tāds, ka sākotnējais izmērs un svars sakrita ar galīgo izmēru un svaru.

Jūsu izmantotās kolbas apakšā bija putekļains elements. Lavoisjērs nosvēra šo kolbu, un svars arī sakrita ar sākumā reģistrēto, kas kalpoja, lai parādītu, ka šis pulveris nāk no kolbas un neatbilst ūdens pārveidošanai.

Citiem vārdiem sakot, matērija paliek nemainīga: nekas netiek radīts vai pārveidots. Citi Eiropas zinātnieki jau bija izmantojuši šo pieeju, tāds ir botāniķa un ārsta Hermaņa Boerhaave gadījums. Tomēr Lavoisier kvantitatīvi pārbaudīja šo apgalvojumu.

Gaiss un degšana

Lavoisjē laikā joprojām bija spēkā tā sauktā phlogiston teorija, kas atsaucās uz vielu, kurai bija šis nosaukums un kura bija atbildīga par degšanas radīšanu elementos.

Tas ir, tika uzskatīts, ka jebkurai vielai, kurai bija nosliece uz degšanu, tās sastāvā bija flogistons.

Lavoisier vēlējās iedziļināties šajā koncepcijā un balstījās uz zinātnieka Jozefa Priestley eksperimentiem. Lavoisjē secināja, ka viņš identificēja vienu gaisu, kas pēc sadegšanas nebija savienots, kas bija slāpeklis, un citu gaisu, kas tomēr apvienojās. Viņš sauca šo pēdējo elementu par skābekli.

Ūdens uzbūve

Tāpat Lavoisjē atklāja, ka ūdens ir elements, kas sastāv no divām gāzēm: ūdeņraža un skābekļa.

Daži iepriekšēji dažādu zinātnieku eksperimenti, starp kuriem izceļas ķīmiķis un fiziķis Henrijs Kavendišs, bija izpētījuši šo tēmu, taču nebija pārliecinoši.

1783. gadā gan Lavoisier, gan matemātiķis un fiziķis Pjērs-Simons Laplass veica eksperimentus, ņemot vērā ūdeņraža sadegšanu. Iegūtais rezultāts, ko apstiprināja Zinātņu akadēmija, bija ūdens tīrākajā stāvoklī.

Elpošana

Vēl viena Lavoisier interesējošā joma bija dzīvnieku elpošana un fermentācija. Saskaņā ar dažādiem viņa veiktiem eksperimentiem, kas arī laikam bija neparasti un progresīvi, elpošana atbilst oksidācijas procesam, kas ir ļoti līdzīgs oglekļa sadedzināšanas procesam.

Šo lekciju ietvaros Lavoisjērs un Laplass veica eksperimentu, kurā viņi paņēma jūrascūciņu un apmēram 10 stundas ievietoja stikla traukā ar skābekli. Pēc tam viņi izmērīja, cik daudz oglekļa dioksīda ir saražots.

Tāpat viņi par atskaites punktu ņēma cilvēku aktivitātes un miera stāvoklī un izmērīja skābekļa daudzumu, kas viņam bija vajadzīgs katrā brīdī.

Šie eksperimenti ļāva Lavoisier apstiprināt, ka sadegšana, kas rodas no reakcijas starp oglekli un skābekli, ir tas, kas dzīvniekiem rada siltumu. Turklāt viņš arī secināja, ka fiziskā darba laikā ir nepieciešams lielāks skābekļa patēriņš.

Galvenie ieguldījumi zinātnē

Masu saglabāšanas likums

Lavoisier parādīja, ka ķīmiskajā reakcijā esošo produktu masa ir vienāda ar reaģentu masu. Citiem vārdiem sakot, ķīmiskajā reakcijā netiek zaudēta masa.

Saskaņā ar šo likumu masu izolētā sistēmā nerada, ne iznīcina ķīmiskās reakcijas vai fiziskās pārvērtības. Šis ir viens no vissvarīgākajiem un pamatlikumiem mūsdienu ķīmijā un fizikā.

Degšanas būtība

Viena no galvenajām Lavoisier laika zinātniskajām teorijām bija phlogiston teorija, kurā tika teikts, ka sadegšanu veido elements, ko sauc par phlogiston.

Tika uzskatīts, ka degošas lietas izdala flogistonu gaisā. Lavoisjērs atspēkoja šo teoriju, parādot, ka citam elementam - skābeklim - bija liela loma sadegšanā.

Ūdens ir savienojums

Lavoisier savu eksperimentu laikā atklāja, ka ūdens ir savienojums, kas izgatavots no ūdeņraža un skābekļa. Pirms šī atklājuma zinātnieki visā vēsturē bija domājuši, ka ūdens ir elements.

Lavoisier ziņoja, ka ūdenī bija aptuveni 85% skābekļa un 15% ūdeņraža pēc svara. Tāpēc šķita, ka ūdens satur 5,6 reizes vairāk skābekļa nekā ūdeņradis.

Elementi un ķīmiskā nomenklatūra

Lavoisjērs lika pamatus mūsdienu ķīmijai, iekļaujot tajā “Vienkāršo vielu tabulu” - pirmo mūsdienu zināmo elementu sarakstu.

Viņš definēja elementu kā "pēdējo punktu, pie kura var sasniegt analīzi" vai, mūsdienu izpratnē, vielu, kuru nevar sīkāk sadalīt tās komponentos.

Liela daļa to ķīmisko savienojumu nosaukšanas sistēmas joprojām tiek izmantota mūsdienās. Turklāt viņš nosauca elementu par ūdeņradi un identificēja sēru kā elementu, novērojot, ka to nevar sadalīt vienkāršākās vielās.

Pirmā ķīmijas mācību grāmata

1789. gadā Lavoisjērs uzrakstīja ķīmijas pamatdokumentu, kļūstot par pirmo ķīmijas grāmatu, kurā bija elementu saraksts, jaunākās teorijas un ķīmijas likumi (ieskaitot masas saglabāšanu), un kurā tas arī atspēkoja phlogiston esamību.

Kaloriju teorija

Lavoisier veica plašus pētījumus par sadegšanas teoriju, kurā, pēc viņa domām, sadegšanas procesa rezultātā tika atbrīvotas kaloriju daļiņas.

Viņš sāka no idejas, ka katrā sadegšanā ir siltuma (vai svešā šķidruma) vai gaismas atdalīšanās, lai vēlāk parādītu, ka "siltuma vielai" ir bezsvara nozīme, pārbaudot, vai fosfors gaisā sadedzina slēgtā kolbā bez ievērojamām svara izmaiņām.

Dzīvnieku elpošana

Lavoisjē atklāja, ka dzīvnieks slēgtā kamerā patērē "īpaši elpojošu gaisu" (skābekli) un ražo "kalcija skābi" (oglekļa dioksīdu).

Veicot savus elpošanas eksperimentus, Lavoisier atzina phlogiston teoriju un izstrādāja pētījumus par elpošanas ķīmiju. Viņa dzīvībai svarīgie eksperimenti ar jūrascūciņām kvantitatīvi noteica patērēto skābekli un oglekļa dioksīdu, ko rada metabolisms.

Izmantojot ledus kalorimetru, Lavoisier parādīja, ka sadegšana un elpošana ir viena un tā pati.

Viņš arī izmērīja elpošanas laikā patērēto skābekli un secināja, ka daudzums mainās atkarībā no cilvēka darbībām: vingrošanas, ēšanas, badošanās vai sēdēšanas karstā vai aukstā telpā. Turklāt viņš atrada izmaiņas pulsā un elpošanas ātrumā.

Ieguldījums metriskajā sistēmā

Lavoisier kopā ar citiem matemātiķiem Francijas Zinātņu akadēmijas komitejā piedalījās metriskās mērīšanas sistēmas izveidē, ar kuras palīdzību Francijā tika nodrošināta visu svaru un izmēru vienveidība.

Ieguldījums fotosintēzes izpētē

Lavoisier parādīja, ka augi augšanai nepieciešamo materiālu saņem no ūdens, zemes vai gaisa un ka gaisma, CO2 gāze, ūdens, O2 gāze un enerģija tieši ietekmē fotosintēzes procesu. augu zaļā daļa.

Atsauces

1. Donovans, A. "Antoine-Laurent Lavoisier" Encyclopædia Britannica, (2017. gada marts)
   Encyclopædia Britannica, inc. Atgūts no: britannica.com.
2. "Panopticon Lavoisier" Atgūts no: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
3. "Antoine-Laurent Lavoisier" vēsturiskās biogrāfijas (2017) ASV Ķīmiskā mantojuma fonds Atgūts no: chemheritage.org.
4. Noble, G. "Antoine Laurent Lavoisier: sasniegumu pētījums" Skolas zinātne un matemātika (1958. gada novembris) Wiley tiešsaistes bibliotēka Saņemts no: onlinelibrary.wiley.com.
5. "Antoine-Laurent Lavoisier ķīmiskā revolūcija" (1999. gada jūnijs), Parīze. Amerikas ķīmijas biedrības starptautiskie vēsturiski ķīmiskie orientieri. Atgūts no: acs.org.
6. Katch, F. "Antoine Laurent Lavoisier" (1998) Vēstures veidotāji. Atgūts no portāla sportsci.org.
7. "Antoine Lavoisier" slavenie zinātnieki. 2015. gada 29. augusts. 5/4/2017 Atgūts no: famousscientists.org.
8. Govindjee, JT Beatty, H. Gest, JF Allen "Atklājumi fotosintēzē" Springer Science & Business Media, (2006. gada jūlijs).
9. Jaunās pasaules enciklopēdija “Antoine Lavoisier” (2016. gada novembris) Atgūta no: newworldencyclopedia.org.
10. Curtis, Barnes, Schnek, Massarini. 1783. gads. Lavoisier un pētījumi par dzīvnieku sadedzināšanu ”(2007) Redaktore Médica Panamericana. Atgūts no: curtisbiologia.com.