LAVOISIER: BIOGRAFIE, EXPERIMENTY A PŘÍSPĚVKY - VĚDA - 2025

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794) byl francouzský ekonom, chemik a biolog, vedoucí postava v chemické revoluci 18. století. Jeho nejdůležitějšími příspěvky byly mimo jiné zákon zachování hmoty a objev kyslíku v dýchání.

Také studoval molekulu vody, vyvrátil teorii phlogistonu a vysvětlil spalování. Kromě toho napsal základní text o chemii, pomohl zavést metrický systém, vytvořil první periodickou tabulku a přispěl k vytvoření nomenklatury moderní chemie.

Syn bohatého pařížského právníka dokončil studium práva, i když jeho skutečnou vášní byla přírodní věda. Začal studovat geologii, díky čemuž byl prohlášen za člena prestižní Akademie věd. Současně vytvořil kariéru jako výběrčí daní pro korunu.

Oženil se s Marie-Anne Pierrette Paulze, která aktivně spolupracovala s Lavoisierem na jeho vědeckých pracích, překládala britské chemiky do francouzštiny a učila se umění a grafiku, aby ilustrovala experimenty jejího manžela.

V 1775, Lavoisier byl jmenován komisařem královské administrace střelného prachu a Saltpeter, pracovat na zlepšování střelného prachu. Zastával různé veřejné funkce a jako úředník monarchie byl odsouzen k trestu smrti a popraven gilotinou v Paříži.

Lavoisierova věda

Hlavním principem studií Antoina Lavoisiera je důležitost, kterou přikládal k provádění měření hmoty, stejným způsobem, jakým byl prováděn v oborech jako je fyzika.

Tato koncepce způsobila, že se Lavoisier stal otcem moderní chemie, v podstatě proto, že on byl tím, kdo do této vědy zavedl kvantitativní pole a který této disciplíně skutečně dal charakter vědy.

V tomto rámci lze říci, že Lavoisier ve všech svých akcích jasně uvedl, že náhoda nemá místo ve své práci a studiu. Šance se nepovažovala za něco, co by se mohlo aktivně podílet na jeho experimentech.

Důraz na záležitosti

Lavoisier se soustředil na studium dosud známých čtyř prvků: země, vzduch, voda a oheň, aby pochopil jeho strukturu a vlastnosti.

Uprostřed těchto disertačních prací Lavoisier odhadl, že vzduch má zásadní úlohu ve spalovacích procesech.

Pro Lavoisiera byla chemie více zaměřena na syntézu a analýzu hmoty. Tento zájem byl přesně orámován v tomto kvantitativním pojetí a to odpovídá základním kamenům návrhů tohoto vědce.

Někteří autoři, jako je filozof, fyzik a historik Thomas Kuhn, vidí Lavoisiera jako revolucionáře v oblasti chemie.

Metodika Descartes

Antoine Lavoisier byl charakterizován uznáním důležitosti použití přísné metody k provádění jeho experimentů, založenou na pochopení kontextu toho, co je vyšetřováno.

Ve skutečnosti si myslel, že je nutné strukturovat globální plán, pomocí kterého by mohl být problém kompletně vyřešen a každá akce byla stanovena podrobně, ověřující, co ostatní vědci studovali.

Podle Lavoisiera lze teprve po tomto rozsáhlém ověření formulovat vlastní hypotézy a určit, jak pokračovat v šetření odtamtud. Jednou z citací připisovaných této postavě je „věda nepatří jednomu muži, ale spíše práci mnoha lidí“.

Spolupráce

Lavoisier vroucně věřil v důležitost spolupráce mezi kolegy.

Ve skutečnosti měl v jednom okamžiku svého života laboratoř vybavenou nejmodernějšími nástroji a navíc měl prostorný a přívětivý prostor připraven přijímat vědce, kteří přicházeli z jiných měst nebo zemí, s nimiž Lavoisier komunikoval.

Pro Lavoisiera bylo společné objevování toho, co nazýval tajemstvím přírody.

Experimenty

Lavoisier byl charakterizován jako jeden z prvních vědců, který uvedl do praxe předpisy toho, co je dnes známé jako stechiometrie, což je o výpočtu toho, kolik z každého prvku se používá v chemické reakci.

Lavoisier se vždy soustředil na vážení a pečlivé měření každého prvku, který se účastnil chemické reakce, kterou studoval, což je považováno za jeden z nejreprezentativnějších prvků vlivu, který měl na vývoj chemie jako moderní vědy.

Nepřeměna hmoty

Od pradávna existovala v alchymistech obecná představa, podle které bylo možné transformovat a vytvářet hmotu.

Touha převádět kovy s nízkou hodnotou, jako je olovo, na jiné kovy s vysokou hodnotou, jako je zlato, byla vždy přítomna a tato obava byla založena na konceptu transmutace hmoty.

S využitím jeho neúnavné přísnosti chtěl Lavoisier experimentovat s touto koncepcí, ale ujistil se, že naprosto změří všechny prvky, které se účastnily jeho experimentování.

Změřil měrný objem a vložil jej do nástroje, který byl také změřen dříve. Nechal vodu refluxovat 101 dní a poté destiloval kapalinu, zvážil ji a změřil ji. Výsledek, který získal, spočíval v tom, že počáteční míra a hmotnost odpovídaly poslední míře a hmotnosti.

Baňka, kterou jste použili, měla na dně zaprášený prvek. Lavoisier vážil tuto baňku a hmotnost se také shodovala s hmotností zaznamenanou na začátku, což sloužilo k prokázání, že tento prášek pochází z baňky a neodpovídá transformaci vody.

Jinými slovy, hmota zůstává nezměněna: nic není vytvořeno ani transformováno. Tento přístup již učinili jiní evropští vědci, například botanik a lékař Herman Boerhaave. Kvantitativně však toto tvrzení kvantitativně ověřil Lavoisier.

Vzduch a spalování

V Lavoisierově době stále platila tzv. Flogistonová teorie, která odkazovala na látku, která nesla toto jméno a která byla zodpovědná za vytváření spalování v prvcích.

To znamená, že se předpokládalo, že jakákoli látka, která měla předpoklady ke spalování, měla ve svém složení phlogiston.

Lavoisier se chtěl ponořit do této koncepce a byl založen na experimentech vědce Josepha Priestleyho. Lavoisierovo zjištění bylo, že identifikoval vzduch, který po spalování zůstal nekombinovaný - což byl dusík - a další vzduch, který se kombinoval. Nazval tento poslední prvek kyslíkem.

Úprava vody

Podobně Lavoisier objevil, že voda je prvek tvořený dvěma plyny: vodíkem a kyslíkem.

Některé předchozí experimenty různých vědců, mezi nimiž vyniká chemik a fyzik Henry Cavendish, toto téma prozkoumaly, ale nebyly přesvědčivé.

V roce 1783 provedli jak Lavoisier, tak matematik a fyzik Pierre-Simon Laplace experimenty týkající se spalování vodíku. Dosaženým výsledkem, schváleným Akademií věd, byla voda v nejčistším stavu.

Dýchání

Další oblastí zájmu Lavoisiera byla oblast dýchání zvířat a fermentace. Podle několika experimentů prováděných jím, které byly v té době také neobvyklé a pokročilé, odpovídá dýchání oxidačnímu procesu velmi podobnému procesu spalování uhlíku.

V rámci těchto přednášek provedli Lavoisier a Laplace experiment, při kterém odebrali morče a umístili jej do skleněné nádoby s kyslíkem na asi 10 hodin. Poté změřili, kolik oxidu uhličitého bylo vyrobeno.

Stejně tak vzali za odkaz člověka v činnosti a v klidu a změřili množství kyslíku, které v každém okamžiku potřeboval.

Tyto experimenty umožnily Lavoisierovi potvrdit, že spalování generované reakcí mezi uhlíkem a kyslíkem je to, co produkuje teplo u zvířat. Kromě toho také usoudil, že uprostřed fyzické práce je nutná vyšší spotřeba kyslíku.

Hlavní přínosy pro vědu

Zákon zachování hmoty

Lavoisier ukázal, že hmotnost produktů v chemické reakci se rovná hmotnosti reakčních složek. Jinými slovy, při chemické reakci není ztracena žádná hmota.

Podle tohoto zákona není hmota v izolovaném systému vytvářena ani ničena chemickými reakcemi nebo fyzickými transformacemi. Toto je jeden z nejdůležitějších a základních zákonů moderní chemie a fyziky.

Povaha spalování

Jednou z hlavních vědeckých teorií Lavoisierovy doby byla teorie phlogistonu, která uvádí, že spalování bylo tvořeno prvkem zvaným phlogiston.

Věří, že hořící věci uvolňují phlogiston do vzduchu. Lavoisier vyvrátil tuto teorii a ukázal, že při spalování hraje důležitou roli další prvek, kyslík.

Voda je sloučenina

Lavoisier během svých experimentů zjistil, že voda je směsí vyrobenou z vodíku a kyslíku. Před tímto objevem si vědci v celé historii mysleli, že voda je prvkem.

Lavoisier uvedl, že voda byla přibližně 85% hmotnostních kyslíku a 15% vodíku. Voda proto obsahovala 5,6krát více kyslíku než vodík.

Prvky a chemická nomenklatura

Lavoisier položil základy moderní chemie a obsahoval „tabulku jednoduchých látek“, první moderní seznam prvků, které byly tehdy známy.

Definoval prvek jako „poslední bod, který je analýza schopna dosáhnout“, nebo, v moderních termínech, látku, kterou nelze dále rozdělit na její složky.

Velká část jejich systému pro pojmenování chemických sloučenin se dodnes používá. Kromě toho pojmenoval prvek vodík a identifikoval síru jako prvek, přičemž poznamenal, že se nemůže rozložit na jednodušší látky.

První učebnice chemie

V 1789, Lavoisier psal elementární pojednání o chemii, se stávat první knihou chemie, který obsahoval seznam elementů, nejnovější teorie a zákony chemie (včetně zachování hmoty), a ve kterém to také vyvrátilo existenci phlogiston.

Kalorická teorie

Lavoisier provedl rozsáhlý výzkum teorie spalování, ve kterém, jak tvrdil, proces spalování vedl k uvolnění kalorických částic.

Začal z myšlenky, že při každém spalování dochází k oddělení hmoty tepla (nebo vyvřelé tekutiny) nebo světla, aby později prokázal, že „záležitost tepla“ je beztížná při ověřování, že fosfor hořel ve vzduchu ve vzduchu. uzavřená baňka, bez výrazné změny hmotnosti.

Dýchání zvířat

Lavoisier objevil, že zvíře v uzavřené komoře konzumovalo „neobyčejně prodyšný vzduch“ (kyslík) a produkovalo „kyselinu vápenatou“ (oxid uhličitý).

Prostřednictvím jeho dýchacích experimentů Lavoisier zneplatnil flogistonovou teorii a vyvinul výzkum v chemii dýchání. Jeho zásadní experimenty s morčaty kvantifikovaly spotřebovaný kyslík a oxid uhličitý produkovaný metabolismem.

Pomocí ledového kalorimetru Lavoisier ukázal, že spalování a dýchání byly stejné.

Měřil také kyslík spotřebovaný během dýchání a dospěl k závěru, že se množství mění v závislosti na lidských činnostech: cvičení, stravování, půst nebo sezení v horké nebo chladné místnosti. Kromě toho našel změny v tepové a respirační frekvenci.

Příspěvek do metrického systému

Během svého období ve výboru Francouzské akademie věd, Lavoisier, spolu s dalšími matematiky, přispěl k vytvoření metrického systému měření, jehož prostřednictvím byla zajištěna jednotnost všech vah a měr ve Francii.

Příspěvek ke studiu fotosyntézy

Lavoisier ukázal, že rostliny dostávají materiál nezbytný pro svůj růst z vody, Země nebo vzduchu a že světlo, plynný CO2, voda, plynný kyslík a energie mají přímý vliv na proces fotosyntézy. zelená část rostlin.

Reference

1. Donovan, A. "Antoine-Laurent Lavoisier" Encyclopædia Britannica, (březen 2017)

   Encyclopædia Britannica, inc. Obnoveno z: britannica.com.

2. "Panopticon Lavoisier" Získáno z: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
3. „Antoine-Laurent Lavoisier“ Historické biografie (2017) Nadace chemického dědictví USA Obnoveno z: chemheritage.org.
4. Noble, G. "Antoine Laurent Lavoisier: Studium úspěchu" Školní věda a matematika (listopad 1958) Wiley online knihovna Citováno z: onlinelibrary.wiley.com.
5. “Chemická revoluce Antoine-Laurent Lavoisier” (červen 1999) Paříž. Americká chemická společnost - mezinárodní historické chemické památky. Obnoveno z: acs.org.
6. Katch, F. "Antoine Laurent Lavoisier" (1998) History Makers. Obnoveno z sportsci.org.
7. „Antoine Lavoisier“ Slavní vědci. 29. srpna 2015. 5. 4. 2017 Obnoveno z: slavscientists.org.
8. Govindjee, JT Beatty, H. Gest, JF Allen "Objevy ve fotosyntéze" Springer Science & Business Media, (červenec 2006).
9. "Antoine Lavoisier" Nová světová encyklopedie (listopad 2016) Obnoveno z: newworldencyclopedia.org.
10. Curtis, Barnes, Schnek, Massarini. 1783. Lavoisier a studie o spalování zvířat “(2007) Editorial Médica Panamericana. Obnoveno z: curtisbiologia.com.