Французский химик, один из создателей современной химии.
Не зная о идеях М.В. Ломоносова , заново открыл закон сохранения массы. Обнаружил, что воздух имеет сложный состав; определил состав воды; объяснил сущность горения и окисления, разработал принципы химической номенклатуры.
«Именно Лавуазье правильно соединяя вместе все части головоломки и создал условия, при которых развитие химической теории стало происходить в правильном направлении. Прежде всего Лавуазье объявил, что теория, в основе которой лежит флогистон, совершенно неверна; вообще не существует такой субстанции, как флогистон. Процесс горения происходит в результате химического взаимодействия горючих веществ с кислородом. Во-вторых, вода вовсе не является простым веществом, а представляет собой сочетание кислорода и водорода. Воздух также не является простой субстанцией, он представляет собой сочетание, главным образом, двух газов - водорода и азота. Все эти утверждения представляются сегодня вполне очевидными. Однако они вовсе не казались очевидными предшественникам Лавуазье и его современникам. Даже когда Лавуазье сформулировал свою теорию и представил её доказательства, многие ведущие химики отказались принять его соображения. Однако превосходный учебник Лавуазье «Начальный учебник химии» (1789) так чётко изложил его гипотезы и настолько убедительно представил доказательства в их пользу, что молодое поколение химиков быстро в них уверилось. Доказав, что вода и воздух не являются химическими элементами, Лавуазье включил в свою книгу список веществ, которые он считал элементарными. Несмотря на то, что в его книге было несколько ошибок, современный список химических элементов является расширенной версией таблицы Лавуазье.
Лавуазье уже разработал (в содружестве с Бертолле, Фуркруа и Гитоном де Морво) первую систему химической номенклатуры. В системе Лавуазье (которая составляет основу современной системы) входящие в неё химические вещества систематизировались по их названию. Принятие первой единообразной системы номенклатуры позволило химикам во всем мире лучше информировать друг друга о произведенных ими открытиях.
Лавуазье [...] чётко изложил принцип сохранения массы в химических реакциях: химическая реакция может перестроить элементы, представленные в первоначальных веществах, но независимо от того, какова была степень разрушения, конечные продукты весят столько же, сколько и первоначальные компоненты. Настойчивость, с которой Лавуазье подчеркивал важность взвешивания химикатов, участвующих в реакции, способствовала превращению химии в точную науку и проторила дорогу для многих других достижений, обеспечивших дальнейший прогресс химической науки.
Лавуазье сделал некоторый вклад в развитие геологии, а в области физиологии его вклад был значительным. Путем тщательных экспериментов (работая в содружестве с Лапласом ) он сумел доказать, что физиологический процесс дыхания эквивалентен медленному горению. Иными словами, человеческие существа и животные получают энергию в результате медленного внутреннего горения органического материала; они дышат, получая кислород из воздуха. Одно только это открытие, Которое, очевидно, можно сравнить по значению с открытием Гарвеем циркуляции крови, позволяет Лавуазье с успехом занять место в нашем списке. И всё же главная заслуга Лавуазье состоит в том, что он заложил основы химической теории и тем самым направил развитие химической науки на правильный путь. Его принято называть «отцом современной химии», и он по праву заслужил этот титул».
Майкл Харт , 100 великих людей, М., «Вече», 1998 г., с. 122-124.
«В своей классической книге «Начальный курс химии» (1789 г.) Лавуазье неоднократно ссылается на труды французского философа Кондильяка , который развил идеи английского философа-материалиста эмпирика Локка и способствовал их распространению во Франции. Кондильяк считал единственным источником мышления ощущение, а основой научной работы - опыт. В соответствии с этим Лавуазье всегда шёл в своих исследованиях от неизвестного к известному и не делал выводов, не подкреплённых опытом и наблюдениями».
Биографии великих химиков / Под ред. Карла Хайнинга, М., «Мир», 1981 г., с.73.
«В годы Первой республики прославленный химик служил комиссаром финансовой палаты (общественной казны) и, обвинённый в заговоре и должностных преступлениях, по суду революционного трибунала в числе других 28-ми откупщиков был гильотинирован 8 марта 1794 г. Сохранялась некоторая надежда, что Лавуазье спасут его учёная европейская слава, множество друзей и почитателей, но террор сковал всех. В начальные годы первой империи в среде французской науки и литературы предложение раболепия превышало спрос на него. Сохранилось предание, что Лавуазье просил отсрочить казнь и предоставить ему время довести до конца задуманное исследование.
Палачу, говорил впоследствии знаменитый французский математик Лагранж (1736-1813), стоило только одного мгновения отрубить такую голову, но целого века было недостаточно, чтобы снова произвести подобную. В столетнюю годовщину Французской революции (1889) в Париже было решено открыть памятник Лавуазье, поскольку именно в 1789 г. он предложил «Таблицу простых тел», по существу первую классификацию элементов. В том же году совместно с К.Л. Бертолле (1748-1822) и другими учёными основал журнал «Annales de Chimie».
В 1789 г. появилась его книга «Трактат о химии», означавшая не менее глубокую революцию научной мысли, зарождение классической химии.
Памятник Лавуазье открыли через 10 лет, в 1899 году».
Помпеев Ю.А., Очерки по истории европейской научной мысли, СПб, «Абрис», 2003 г., с. 225.
Научная слава Л. по смерти неоднократно оспаривалась. Главным образом Thomson () и Voihard () старались умалить заслуги Л. и набросить тень на всю его научную деятельность. Они обвинили его в том, что он присвоил себе открытия, сделанные другими, что он умышленно умалчивал имена своих предшественников и т. д. Причины этих нападок, однако, коренятся главным образом в национальном антагонизме. Не говоря уже о том, что эти нападки на деле далеко не оправдываются, научная слава Л. заключается не в установлении новых фактов, а главным образом в водворении в науке новой системы, которая ее совершенно реформировала. Этот труд произведен Л. с необыкновенной энергией и логической убедительностью, благодаря чему система его восторжествовала над прежней в сравнительно очень короткое время. В настоящее время нарекания на Л, по-видимому, смолкают. Его неутомимо-деятельная и благородная, гуманная личность встает, как живая, в полной биографии, изданной Гримо. В столетнюю годовщину его смерти () предпринята в Париже международная подписка на памятник Л.
Научные работы Л. и их значение. Одна из первых по времени, наиболее важных работ Л. посвящена решению вопроса, можно ли воду превратить в землю. Вопрос этот занимал в то время многих исследователей и оставался нерешенным, когда к нему приступил Л. Лавуазье посвятил ему два мемуара, носящие общее заглавие: "Sur la nature de l"eau et sur les exp ériences par les quelles on a prétendu prouver la possibilité de son changement en terre" (). В этом исследовании Л. впервые показал, какую важность при выяснении химических задач могут иметь весовые определения. Очистив дождевую воду восьмикратной перегонкой, он поместил ее в стеклянный сосуд особого устройства, который был после того герметически закупорен и взвешен. Вес сосуда без воды был определен ранее. Нагревая воду в этом сосуде в течение 100 дней, Л. нашел, что в воде действительно появилась "земля". Но взвесив сосуд без воды после опыта, он нашел, что вес его уменьшился, причем оказалось, что вес образовавшейся земли равен уменьшению в весе сосуда. Отсюда он заключил, что эта "земля" есть продукт действия воды на стекло сосуда. Этим опытом Л. окончательно и навсегда разрешил вопрос о превращении воды в землю, долго остававшийся спорным. - После этого Л. обращается к изучению газов Со стороны физической газы были уже несколько исследованы Бойлем и Мариоттом, но со стороны химической они представляли в это время очень темную и почти неизведанную область. Приступая к исследованию газов, Л. чувствовал, что изучение этой области должно произвести переворот в физике и химии и высказал эту мысль в своем лабораторном журнале в г. Прежде всего он подвергает проверке тот факт, что вес металлов при превращении их в "извести" (так наз. в то время все металлические окислы, напр. красная окись , железная окалина и др.) увеличивается, факт, установленный еще в г. Реем и в г. Майовом, и доказывает, что увеличение в этом случае совершается на счет части воздуха, а не на счет присоединения огня, как думал Бойль, мнение которого в то время было общепринято. Л. превращал в "известь" (окись) олово в герметически закрытом сосуде, нагревая металл при помощи большого зажигательного стекла. Общий вес сосуда с оловом, после превращения олова в "известь", оставался неизмененным; этого не могло бы быть, если бы действительно к олову что-нибудь присоединилось извне. Л. нашел кроме того, что количество взятого воздуха после опыта уменьшается на 1 / 5 и что остающийся воздух не поддерживает горения и дыхания. Он показал также увеличение веса при сгорании серы и фосфора. Установленные им факты описаны в "Opuscules physiques et chimiques" () и в "M émoire sur la calcination de l"étam dans les vaisseaux fermés et sur la cause de l"augmentation du poids qu"acquiert ce métal pendant cette opé ration" (). Открытие кислорода, сделанное в г. Пристлеем и Шееле , дало Л. толчок к полному разъяснению вопроса. В г. Л. представил в академию мемуар "Sut la nature du principe qui se combine avec les m étaux pendant leur calcination et qui en augmente le poids ", в котором определяет роль кислорода в образовании металлических "известей" и признает кислород одной из составных частей воздуха. Вслед за тем в целом ряде мемуаров Л. развивает свою новую теорию окисления и горения, диаметрально противоположную по своим основаниям теории "флогистона", которая была тогда общепринятой. По теории флогистона, введенной в науку Бехером (конец XVII в.) и разработанной Сталем (начало XVIII в.), все тела, способные гореть и окисляться, заключают особое горючее начало, "флогистон", которое при процессе горения выделяется из тела, оставляя золу, "известь". Прибегая в своих исследованиях постоянно к точному взвешиванию, Л. показал, что при процессе горения вещество не выделяется из горящего тела, а присоединяется к нему. Установив свой новый взгляд на процессы горения и окисления, Л. вместе с тем правильно понял состав воздуха. Путем анализа и синтеза он показал, что воздух есть смесь двух газов: один из них - есть газ, преимущественно поддерживающий горение , "здоровый (salubre) воздух, чистый воздух, жизненный воздух, кислород", как последовательно называл его сам Л., другой газ - нездоровый воздух (moffette) или азот . Пристлей и др. сторонники теории флогистона смотрели на изменения воздуха, вызываемые горением и окислением, совершенно иначе. Как кислород, так и азот они считали различными видоизменениями обыкновенного воздуха, отличающимися от него количествами содержащегося в них флогистона: кислород, как энергично поддерживающий горение, считали "воздухом лишенным флогистона", "дефлогистированным воздухом", а азот - "флогистированным воздухом", т.е. насыщенным флогистоном и потому неспособным отнимать его от других тел, и значит, поддерживать горение. Л. произвел анализ и синтез воздуха, нагревая с определенным объемом воздуха и разлагая затем образовавшуюся красную окись ртути. Описание этого классического опыта Л., перешедшее с тех пор во все руководства химии, помещено в его "Trait é été meutaire de chimie" (I, chap. 3). Вместе с изучением состава воздуха Л. исследует роль кислорода в образовании кислот ("Consid érations générales sur la nature des acides et sur les principes dont ils sont composé s", ), устанавливает состав угольной кислоты, многочисленные случаи выделения которой были изучены уже Блэком ("Sur la formation de l"acide nommé l"air fixe", ), объясняет изменения воздуха, вызываемые горением свечи ("M ém. sur la combustion des chandelles dans l"air atmosphérique et dans l"air é minement respirable" ) и дыханием животных ("Exp ériences sur la respiration des animaux et sur les changements qui arrivevt à l"air en passant par leurs poumons", ). С г. Л. занимался изучением горения водорода, или как его называли тогда, "горючего воздуха", открытого в г. Кавендишем. Долго Л. не мог придти к определенному результату, так как предполагал найти, как продукт горения водорода, какую-нибудь кислоту. Одновременно с Л. тем же вопросом занимались многие др. химики, Кавендиш, Пристлей, Монж, Warllire и др. Только в г. Л. и Лаплас нашли искомое: продуктом горения водорода оказалась чистая вода. Одновременно с ними то же было найдено Кавендишем и Ваттом. Но так как один Л. в то время правильно понимал процесс горения, то он один из всех, кому стало известно это явление, правильно истолковал его и понял состав воды. В г. Л. вместе с Менье получили, путем синтеза из водорода и кислорода, 45 гр. воды. Как и в других случаях Л. и здесь не довольствовался одним синтезом. Вместе с Менье он производит в 1783-84 гг. разложение воды при помощи железа. Через раскаленный ружейный ствол они пропускали пары воды и выделяющийся газ собирали: это был водород ; железный ствол покрывался внутри слоем железной окалины , представляющей соединение железа с кислородом. Определив состав воды, Л. затем правильно истолковал восстановление металлических окислов водородом и выделение водорода при действии кислот на металлы . Учение о кислороде, как о главном агенте горения, было встречено очень враждебно. Макер, французский химик , смеется над новой теорией. В Берлине, где память флогистика Сталя особенно чтилась, Л. был даже предан сожжению in effigie , как еретик науки. Л. не тратил времени на полемику с воззрением, несостоятельность которого он чувствовал, но, изучая настойчиво и терпеливо факты, устанавливал постепенно шаг за шагом основы своей научной теории. Только тщательно изучив факты и выяснив вполне свою точку зрения, Л. выступает открыто с критикой учения о флогистоне и показывает его шаткость ("R é flexions sur le phlogistique", ). Объяснение состава воды было решительным ударом для теории флогистона; сторонники ее стали переходить на сторону учения Л. Когда же в г. Л. издал "Trail é élé mentaire de chimie", которое тотчас же было переведено на многие иностранные языки, многие прежние противники его системы изменили теории флогистона; так напр. англичанин Кирван, написавший книгу "Опыт о флогистоне", наполненную жестоких нападок на учение Л., в г. оставил теорию и флогистона и признал взгляды Л. : "я кладу оружие и оставляю флогистон", писал он Бертолле. Л. был еще при жизни свидетелем полного торжества своего учения. Разъяснив состав воздуха и воды, Л. полно выдвинул и разъяснил много других вопросов. Найдя, что при сжигании органических соединений образуются вода и углекислый газ , Л. дал указания относительно состава органических веществ, признав составными частями их углерод , водород и кислород. Вместе с тем Л. дал первые примеры органического анализа, производя сжигание спирта, масла и воска в определенном объеме кислорода и определяя над ртутью объем образующегося углекислого газа ("Sur la combinaison du principe oxygine avee l"esprit de vin, l"huile et diff é rents corps combustibles", ). Позже он сжигал сахар , нагревая его с красной окисью ртути, образующуюся угольную кислоту поглощал едким кали и взвешивал: для сжигания он применял также перекись марганца и бертолетову соль. Таким образом, Л. был знаком не только принцип, но и практическое выполнение органического анализа. Л. занимался также процессами брожения и установил факт расщепления виноградного сахара на алкоголь и углекислый газ. Он пытался даже выразить это превращение количественным уравнением и по поводу его ясно формулировал истину о неизменяемости веса вещества ("Trait é ", I. chap. ХIII). Опираясь на свойства кислородных соединений различных простых тел (см. далее), Л. первый дал классификацию тел, известных в то время в химической практике. Основой его классификации служили, вместе с понятием о простых телах, понятия - окись, кислота и соль. Окись есть соединение металла с кислородом, напр. окись железа, ртути, меди и мн. др.; кислота есть соединение неметаллического тела, каковы уголь , сера , фосфор , с кислородом; органические кислоты уксусную, щавелевую, винную и др. Л. рассматривал, как соединения с кислородом различных "радикалов" (см.). Соль образуется соединением кислоты с основанием. Эта классификация, как показали скоро дальнейшие исследования, была узка и потому неправильна: некоторые кислоты, как напр. синильная кислота , сероводород , и отвечающие им соли, не подходили под эти определения; кислоту соляную Л. считал соединением кислорода с неизвестным еще радикалом, а хлор рассматривал как соединение кислорода с соляной кислотой. Тем не менее это была первая классификация, давшая возможность с большой простотой обозреть целые ряды известных в то время в химии тел. Она дала Л. возможность предугадать сложный состав таких тел как известь, барит, едкие щелочи , борная кислота и др., считавшихся до него телами элементарными. Рядом с классификацией Л. много работал над упрощением химической номенклатуры, вопрос о которой был поднят Гитоном де Морво в г.; в основу этой номенклатуры легла классификация, данная Л. Новая номенклатура внесла большую простоту и ясность в химический язык, очистив его от сложных и запутанных терминов, которые были завещаны алхимией и были вполне произвольны, а часто и лишены всякого смысла.
Явления тепла, тесно связанные с процессом горения, составляли также предмет изучения Л. Вместе с Лапласом, будущим творцом "Небесной механики", Л. дает начало калориметрии (см.); они устраивают ледяной калориметр . С помощью его они измеряют теплоемкости многих тел и теплоты, освобождающиеся при различных химических превращениях, напр. при сгорании угля, фосфора, водорода, при взрыве смеси селитры, серы и угля. Этими работами они кладут основание новой области исследования - термохимии и устанавливают ее основной принцип, сформулированный ими в следующей форме: "Всякие тепловые изменения, которые испытывает какая-нибудь материальная система, переменяя свое состояние, происходят в порядке обратном, когда система вновь возвращается в свое первоначальное состояние". Напр., чтобы разложить угольную кислоту на уголь и кислород, необходимо потратить столько же тепла, сколько его выделяется при сгорании угля в углекислоту . Калориметрические и термохимические исследования Л. и Лапласа описаны в мемуаре "Sur la chaleur" (). В 1781-82 г. они дают известный способ определять расширение твердых тел. Выработанные ими методы они вслед затем применяют для изучения животной теплоты. Производя исследования над составом воздуха, Л. установил те изменения, которым подвергается воздух при процессе дыхания животных. Уже упомянутое исследование "Sur la chaleur", сделанное Л. совместно с Лапласом, а также исследования над дыханием животных, произведенные Л. совместно с Сегеном в 1789-90 гг., имели громадное значение в физиологии . Эти исследования показали, что дыхание животных есть медленное горение, на счет которого в организме поддерживается всегда постоянный запас тепла. Траты, производимые в организме процессом горения, восполняются пищеварением. Названные исследования стараются установить соотношение между количеством выделяемой организмом углекислоты и состоянием покоя или работы, в котором организм находится. Л. правильно понял значение и связь трех важных функций животного организма: дыхания, пищеварения и транспирации . Физиология ведет от Л. новую эру - опытного исследования жизненных процессов. Исследованиями над животной теплотой Л. представил против витализма, царившего в то время в науках биологических, столь же сильные доводы, как исследованиями над горением тел и над составом воды против учения о флогистоне. Л. нанес, кроме того, окончательное поражение учению о стихиях, ведущему свое начало от времен глубокой древности. Взгляд на огонь, воздух, воду и землю, как на элементы, дожил до Л. Стоит развернуть, напр., руководство Beaum é, "Chimie expérim. et raisonné e," (), где автор называет огонь, воздух, воду и землю - первичными началами, входящими в состав всех известных тел. Л. выделил огонь, т. е. его источник - теплоту из класса весомых тел и отнес его вместе со светом, магнетизмом и др. в разряд невесомых жидкостей (fluida). Такое разделение внесло большую ясность как в общие воззрения, так и в расчеты химических превращений. Состав воздуха и воды был разъяснен Л.; а что землю нельзя считать элементом, доказательств этому было уже накоплено много. Вместе с тем новое понятие об элементарных телах, установленное Бойлем (), было подкреплено Л. и окончательно введено в науку. Понятие об элементарных телах могло быть в то время, конечно, чисто эмпирическое, так как для широкой философской его концепции не было еще данных. Элементарными телами Л. считал те, которые в его время оставались еще неразложенными. Различие между двумя классами простых тел, металлами и металлоидами, принадлежит Л. Вопрос о трех состояниях тел, близко связанный с учением о стихиях, был выдвинут Л. В этом отношении в воззрениях Л. на природу различных состояний и связь их с теплотой уже ясно намечаются воззрения нашего времени. Он признавал теоретически возможность превращения понижением температуры (и увеличением давления) всех газообразных тел в жидкости и в твердые тела ("Trait é ", I, chap. 2). Эта мысль Л. практически осуществлена была только в наше время работами Пикте, Кальете и др. над сжижением газов. По воззрению Л. газы состоят из весомого "основания" и из невесомой материи, теплоты, благодаря которой они сохраняют свое газообразное состояние. Если материю тепла отнимать от газа, то остается весомая материя в жидком или твердом виде, смотря по количеству отнятого тепла. Когда кислород соединяется с горючим телом, то тепло, скрытое в газообразном кислороде, освобождается и выделяется в виде жара и огня. Л. первый придал важное значение количественной стороне химических превращений веществ и сделал весы необходимой принадлежностью химической лаборатории. Он сам во всех своих исследованиях руководился тем принципом, что при различных химических превращениях вещество не пропадает, не творится вновь и что поэтому веса тел, участвующих в химическом превращении, до превращения и после него, остаются неизмененными. Это положение высказывалось Л. неоднократно, напр. в "Trait é " (I, chap. 13). Со времени с Л. указанная истина легла в основание научной химической системы ("закон вечности вещества") и вместе с другой истиной, добытой в нашем веке физикой, именно - законом сохранения энергии, составляет основу современной философии природы... Руководясь принципом, указанным Л., исследователи быстро пришли к выводам необычайной важности, к установлению законов, управляющих весовыми отношениями соединяющихся между собою веществ; а эти законы, в связи с законами объемных отношений для газов, привели затем к установке понятий об атоме и частице, придающих необыкновенную простоту и ясность современной химической системе.
Важное достоинство, отличающее работы Л., состоит в точном научном методе, в духе которого они произведены. Как образец точной дисциплинированной мысли, работы Л. так же бессмертны, как и результаты их. Вся система Л. представляет логическую стройность и единство. Л. внес в химию тот метод строгой критики и отчетливого анализа явлений, который до него уже оказался столь плодотворным в других областях точного знания, в механике , физике, астрономии. В этом отношении труд Л. составляет звено в той цепи трудов, которые ставили целью открытие законов, управляющих явлениями природы, и имя Л. стоит в одном ряду с немногими именами, каковы имена 1888); "В память Лавуазье" - речи Н. Зелинского, И. Каблукова и И. Сеченова (); M. Энгельгардт, "Лавуазье, его жизнь и научная деятельность"
ЛАВУАЗЬЕ (Lavoisier) Антуан Лоран де (26.8.1743, Париж - 8.5.1794, там же), французский химик, член (с 1772) и директор (в 1785) Парижской АН. Окончил Коллеж Мазарини (1761) и юридический факультет Парижского университета (1764). Одновременно изучал естественные науки; в 1764-66 слушал лекции по химии профессора парижского Ботанического сада Г. Руэля. В 1766 году Парижская Академия Наук наградила Лавуазье золотой медалью за представленную конкурсную работу, темой которой было изыскание наилучшего способа освещения больших городов. В 1763-67 участвовал в геологических экспедициях французского геолога и минералога Ж. Геттара, помогая ему в составлении Минералогического атласа Франции. В 1768 году Лавуазье вступил в Компанию откупов - организацию финансистов, которая брала на откуп государственные налоги. Будучи откупщиком, приобрёл огромное состояние, часть которого потратил на научные исследования. В 1775-91 директор Управления порохов и селитр. В пороховом арсенале Лавуазье на собственные средства создал химическую лабораторию, в которой выполнил почти все свои исследования; лаборатория стала одним из главных научных центров Парижа. Лавуазье принимал участие в работе различных общественных организаций и комиссий: общества и комитета земледелия (1783-1788), Национального казначейства (с 1789), Совещательного бюро искусств и ремёсел (с 1791), Комиссии мер и весов (с 1790) и др. В 1791 году Компания откупов была упразднена; в 1793 Лавуазье в числе её участников был арестован и предан суду. Несмотря на петиции от Совещательного бюро искусств и ремёсел, заслуги Лавуазье перед Францией и его научную славу, революционный трибунал обвинил Лавуазье в участии в заговоре с врагами Франции против французского народа; по приговору трибунала Лавуазье был казнён (гильотинирован). В 1796 году признан несправедливо осуждённым.
Лавуазье - один из основоположников классической химии. В начале 1770-х годов выполнил систематические экспериментальные работы по изучению процессов горения, в результате которых пришёл к выводу о несостоятельности господствовавшей в то время теории флогистона. Получив в 1774 году (вслед за К. Шееле и Дж. Пристли) кислород и сумев осознать значение этого открытия, Лавуазье разработал основы кислородной теории горения (1777). Новая теория, в отличие от алхимической традиции и флогистонной теории, трактовала горение не как разложение тела, а как процесс его соединения с частью воздуха. В 1775-77 доказал сложность состава атмосферного воздуха, состоящего, по его мнению, из «чистого воздуха» (кислорода) и «удушливого воздуха» (азота). В 1783 году совместно с Ж. Мёнье доказал сложность состава воды, установив, что вода состоит из кислорода и «горючего воздуха» (водорода); в 1785 году они же синтезировали воду из водорода и кислорода. Кислородная теория была встречена европейскими учёными враждебно; с её критикой выступили французский химик П. Макер, английский учёный Р. Кирван; в Берлине труды Лавуазье были преданы сожжению. Тем не менее, новая теория горения довольно быстро получила широкое признание среди естествоиспытателей; её поддержали математики П. Лаплас и Г. Монж, химики К. Бертолле, Л. Гитон де Морво и А. Фуркруа.
В 1786-87 годах Лавуазье совместно с Гитон де Морво, Бертолле и Фуркруа по поручению Парижской Академии Наук разработал новую систему химической номенклатуры. В её основу был положен принцип построения названия вещества по названиям тех элементов, из которых вещество состоит. Основные принципы этой номенклатуры используются до настоящего времени.
В 1789 году Лавуазье издал «Начальный учебник химии», основанный на кислородной теории горения и новой химической номенклатуре. Химия определялась как наука о составе веществ, об их анализе. В учебнике Лавуазье привёл первый в истории новой химии список химических элементов («Таблицу простых тел»), разделённых на четыре типа: простые вещества, относящиеся ко всем царствам природы (в том числе «невесомые флюиды» - свет и теплород), металлы, неметаллы и так называемые земли. На основании абсолютной инертности земель к кислороду высказал предположение о том, что земли представляют собой оксиды неизвестных элементов, впоследствии полностью подтвердившееся. Тем не менее, Лавуазье отнёс земли к простым телам, поскольку исходил из эмпирико-аналитической концепции химического элемента и считал элементарными те вещества, которые не могут быть разложены на более простые составные части; при этом Лавуазье отвергал неэмпирические рассуждения об атомах, само существование которых невозможно подтвердить опытным путём.
Как и Р. Бойль, Лавуазье считал, что свойства вещества определяются его составом; всякое качественно определённое химическое вещество имеет точно определённый и свойственный только ему количественный состав. Созданная Лавуазье рациональная классификация химических соединений основывалась, во-первых, на различии в элементном составе соединений и, во-вторых, на характере их свойств (кислоты, основания, соли, солеобразующие вещества, органические вещества). В 1778 предложил кислородную теорию кислот, которые рассматривал как соединения различных радикалов с кислородом; соли, по его мнению, образуются соединением кислоты с основанием.
Лавуазье ввёл в химию строгие количественные методы исследования. В 1789 году на основе экспериментальных исследований количественного состава веществ и соотношения масс реагентов и продуктов реакции Лавуазье сформулировал закон сохранения массы. С 1790 года принимал участие в разработке рациональной системы мер и весов - метрической.
Лавуазье является одним из основоположников термохимии. В 1780 году совместно с П. Лапласом показал, что теплота разложения соединения равна теплоте его образования (закон Лавуазье - Лапласа), предложил термин «калориметр». В 1782-83 Лавуазье и Лаплас выполнили первые определения теплоёмкости многих тел и теплот горения ряда веществ.
Лавуазье разработал систематику органических соединений, определив их как соединения кислорода с углеродными радикалами; заложил основы органического анализа. Высказал предположение о том, что уксусная кислота образуется в результате окисления винного спирта кислородом воздуха. Положил начало применению физико-химических методов исследования к биологии. Доказал (1783-84, совместно с Лапласом), что процесс дыхания подобен горению и главным источником теплоты в живом организме является образование углекислого газа при дыхании.
В 1789 году Лавуазье совместно с К. Бертолле и другими учёными основал одно из первых химических периодических изданий - журнал «Annales de chimie».
Соч.: Traité élémentaire de chimie, présenté dans un ordre nouveau et d’après les découvertes modernes. Р., 1789. Vol. 1-2. Brux., 1965.
Лит.: Дорфман Я. Г. Лавуазье. 2-е изд. М., 1962; Фигуровский Н. А. Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. М., 1969; Биографии великих химиков. М., 1981.
Антуан Лавуазье – по праву входит в число выдающихся мировых ученых , его вклад в развитие химии по – истине огромен. Антуан родился в Париже в 1743 году. К тому времени развитие химии значительно отставало от развития астрономии, физики и математике. Химики совершили к тому времени много открытий, но они были индивидуальны, не было единой , которая бы систематизировала имеющиеся знания.
Современники Лавуазье ошибочно утверждали, что вода и воздух – элементарные вещества, а ведь это не так. До конца не был изучен процесс горения, ученые думали, что горящие материалы содержат некое вещество - флогистон, которое позволяет им гореть, и при горении это вещество попадает в воздух. Такой была химия до Антуана. Современники Лавуазье, знаменитые ученые Блэк, Пристли, Кавендиш, смогли отдельно выделить несколько видов газа: азот, кислород, водород, углекислый газ. Не смотря на свои открытия, ученые не могли понять их значимость, и до конца разобраться в природе горения, ведь они верили, что предметы содержат флогистон.
Произвел настоящую революцию в химии. Он собрал все части одной головоломки воедино, и сделал правильные выводы. Ученый объявил, что теория с флогистоном абсолютно неверна. Более того, вещество которое именуют флогистон, просто напросто не существует. А горение является химическим процессом взаимодействия горючих веществ с кислородом. Более того, вода не является простым веществом, а представляет собой сочетание водорода и кислорода. Когда Лавуазье сформулировал свою теорию, и обосновал её, многие коллеги ученого отказались принимать его мысли во внимание, им казалось, что это абсурд. Вскоре ученый решил выпустить книгу.
Книга называлась «Начальный учебник химии», в нем были четко изложены все гипотезы, приведены примеры. У скептиков не осталось шансов спорить. Не соглашаться продолжали лишь самые твердолобые и убежденные в ином. Наш герой был первым химиком, который сумел чутко сформулировать принцип сохранения массы в химических реакциях. Реакция может перестроить элементы, разрушить их, но конечные продукты весят столько, сколько весили первоначальные компоненты реакции. Антуан сделал химию точной наукой, обеспечил её прогресс, доказав тогда, в 18 веке, то, что сегодня является основой, то что сегодня преподают детям в школе на уроках химии.
биографии Лавуазье есть несколько интересных моментов. В молодости он активно изучал право. У ученого были успехи в этой области, по окончанию учебы его звали в коллегию адвокатов, но он отказался. В итоге практикой он никогда не занимался. Ученый был членом Французской Академии наук, и активно принимал участие в ее жизни. Так же он был одним из 28-ми членов организации, которая занималась сбором налогов. После , все 28-мь участников организации были осуждены судом и приговорены к смертной казни. Прошение о помиловании отверг судья, работающий на этом процессе: - «Республики не нужны гении».
Альбрехт фон Галлер сумел распознать механику дыхания, но не смог проникнуть в существо этого процесса. Исследование химии дыхания выпало на долю Лавуазье, раскрывшего эту великую тайну природы после того, как он постиг другую, не менее важную тайну - сущность горения.
Для естествознания Лавуазье имеет такое же значение, как Гарвей, ибо с Лавуазье также начинается новая эпоха - новый этап развития химии. Антуан Лоран Лавуазье родился в 1743 г. В Париже он изучал сначала право, затем естественные науки. Как специалист по химии он был приглашен на должность управляющего государственными пороховыми заводами, а незадолго до Французской революции стал управляющим дисконтной кассой. Кроме того, он был одним из тех могущественных генеральных сборщиков налогов, которые взяли у государства на откуп это дело; народ, естественно, их ненавидел. Между прочим, Лавуазье упрекали в том, что, будучи откупщиком табачной монополии, он подмачивал табак, чтобы увеличить его вес. Все это привело к тому, что когда Лавуазье вместе с другими генеральными сборщиками налогов был арестован и обвинен в вымогательствах, судьба его была уже решена. Он умер 8 мая 1794 г. под гильотиной. Когда председатель суда узнал, какого великого ученого потеряла страна, он сказал: «Франция нуждается в справедливости, а не в ученых».
Издревле волшебные свойства огня вызывали в человеке чувства благоговения и ужаса и внушали ему самые диковинные представления. С наступлением же эпохи химии стали выдумывать новые теории, из которых особо следует отметить теорию флогистона Шталя, упомянутого в предыдущей главе, так как, будучи совершенно ложной, она тем не менее десятки лет смущала головы ученых. Согласно этой теории, во всем, что способно гореть, содержится определенное вещество - флогистон, которое в момент горения высвобождается и покидает горящее тело.
Верно же как раз противоположное. Занявшись изучением сущности горения, Лавуазье помещал предмет на весы и сжигал его. Результаты опыта озадачили бы Шталя, если бы он мог их узнать. Оказалось, что в процессе горения ничего не улетучивалось - ни «флогистон», ни еще что-либо подобное, а, напротив, нечто прибавлялось, так как обгоревший предмет становился тяжелее. Для каждого, кто занимался химией не умозрительно, а с помощью весов, это было очевидно.
Лавуазье раскрыл тайну процесса горения в год смерти Галлера. Он установил, что при горении из воздуха поступает вещество, способствующее тому, что продукт горения весит больше, чем взятый для опыта предмет. Это вещество «обызвествляет» металлы и содержится во всех кислотах. Лавуазье назвал его «оксигениум» (oxygenium), т. е. вещество, производящее кислоты, короче - кислород.
В том же году Лавуазье сделал еще одно важное для физиологии открытие, а именно, что при дыхании человека и животного потребляется и расходуется то же вещество- кислород, другой же составной частью воздуха, остающейся в нем и не используемой при дыхании, является азот (azotum), т. е. вещество, не годное для дыхания. Он продолжал свои исследования, стремясь познать дыхание в целом, и доказал, что в результате обоих этих процессов - горения и дыхания, которые профану, а вначале и ученому казались столь различными, образуется одно и то же.вещество, тот же «твердый воздух», как и в том случае, если полежавшую на открытом воздухе известь облить кислотой. При этом можно обнаружить нечто улетучивающееся, но что можно уловить и исследовать и что оказывается кислотой, вследствие чего «твердый воздух» называли также известковой кислотой. Лавуазье сумел получить известковую кислоту, сжигая уголь в лабораторной посуде, а потому предпочел назвать ее «углекислота».
Таким образом, Лавуазье открыл все самое главное в области дыхания, и ничто из того, что было выяснено позднее, не могло по своему значению сравняться с его открытиями. Ныне любой школьник знает, что благодаря дыханию в организм поступает необходимый для жизни кислород и удаляется из него большая часть продукта жизненного процесса - углекислоты. Дыхание способствует также регулированию температуры тела, отнимая у него воду. Органами дыхания у человека и млекопитающих служат легкие, у рыб - жабры, у амфибий - еще и кожа, которая у человека играет в процессе дыхания лишь второстепенную роль. Ныне различают дыхание наружное и внутреннее. Первое обеспечивают легкие ипочки, под внутренним дыханием подразумевают газообмен между тончайшими кровеносными сосудами (капиллярами) и тканями. Ясно, что ткани нуждаются в кислороде - ведь в этом и заключается смысл его поглощения, т. е. дыхания.
Определив сущность дыхания, Лавуазье разрешил также проблему животного тепла, которая уже более тысячелетия занимала человечество. Почему кожа живого человека теплая, почему кровь, сердце, внутренности, вынутые из живого животного, испускают пар? На эти вопросы у древних был один ответ: теплота имеет божественное происхождение, это врожденное свойство людей и животных. Учение о врожденной теплоте (calor innatus) соответствовало и духу средневековья. Однако уже Гельмонта такое объяснение не удовлетворяло. У естествоиспытателя образование теплоты в живом организме всегда ассоциировалось с выделением тепла при брожении вина под влиянием ферментов. Оба явления казались ему в чем-то сходными, и он считал, что они, возможно, вызваны одной и той же причиной. Но уже названные выше физики поспешили объяснить согревание тела трением крови о стенки кровеносных сосудов. Галлер считал такое объяснение неудовлетворительным, но не мог предложить взамен ничего другого. Когда же Лаплас, великий астроном и физик, частично самостоятельно, частично в сотрудничестве с Лавуазье заложил основы учения о теплоте, для Лавуазье настало время заняться проблемой животной теплоты как физиологу, т. е. найти источник этого тепла. Результатом явилось открытие того, что при дыхании происходит тот же процесс, то же окисление, как и при наружном горении, - окисление углеродов в теле человека или животного, но только в последнем случае не видно ни огня, ни пламени. Поэтому Лавуазье говорил, что жизнь - это медленное горение, т. е. соединение углерода с кислородом внутри организма, при котором образуется животная теплота. Здесь нет ничего мистического, но и ничего физического, а есть лишь химический процесс - один из процессов биохимии.
Открыв это, Лавуазье вновь обратился к наблюдениям за процессом дыхания. Он заключал животных в закрытое помещение и определял методом измерения и взвешивания, сколько они за тот или иной отрезок времени расходуют кислорода и сколько выделяют углекислоты. Когда Лавуазье со свойственной ему тщательностью, от которой все и зависело, проделал эти опыты, он обнаружил, что животные потребляют кислорода больше, чем выделяют выдыхаемой углекислоты. Лавуазье установил, что избыток потребляемой части кислорода расходуется на то, чтобы небольшое количество водорода, который содержится в теле, превратить в воду: известно же, что в выдыхаемом воздухе содержится некоторое количество влаги, - это может проверить каждый, подышав на зеркало. В настоящее время баланс воздуха при дыхании уточнен до малейших частиц. Выдыхаемый воздух примерно на четыре с половиной процента беднее кислородом, чем вдыхаемый, примерно на четыре процента богаче углекислотой и насыщен водяным паром. Лавуазье установил это при помощи сравнительно простых аппаратов, которыми располагал в то время. Он огласил свое открытие в 1790 г., но допустил вместе со своим сотрудником Сегеном ошибку, предположив, что окисление, а следовательно, и образование тепла происходит в самом легком.
Работы Лавуазье открывали широкие перспективы для познания жизненных явлений с чисто естествоведческой, экспериментально-исследовательской точки зрения. Однако в дальнейшем в умственной жизни наступила реакция, и, вопреки успехам физики и химии, ученые вновь начали искать «жизненную силу». Это замедлило научный прогресс, но не могло его остановить.
Похожие материалы:
