Антуан Лоран Лавуазье
Лавуазье, АнтуанЛоран (Lavoisier, Antoine Laurent) (1743–1794), французскийхимик.
Родился 26 августа 1743 в Париже в семье адвоката.
Учился в лицее Мазарини и на юридическом факультете Парижского университета.
Однако юридическая практика его не привлекала, и по окончании университета он занялся геологией, физикой и химией.
В 1765 представил свою первую научную статью во Французскую академию. В 1766 его конкурсная работа получила золотую медаль Академии.
В 1767 Лавуазье вместе с известным минералогом, другом семьи Геттаром совершил геологическую экспедицию по нескольким горным районам Франции, собрал и изучил образцы пород и в 1768 составил геологическую карту страны. В том же году был избран адъюнктом Парижской академии наук как молодой ученый, подающий большие надежды.
В 1769 Лавуазье совершил шаг, определивший его материальное благосостояние, но в конечном счете приведший его к гибели: он стал генеральным директором «Компании откупов». Эта организация брала на откуп государственные налоги, внося в казну ежегодно определенную сумму, а затем собирала налоги с населения, оставляя разницу себе.
Приобретя таким образом громадное состояние, Лавуазье создал превосходную химическую лабораторию, оборудовал ее дорогими точными приборами и тратил большие суммы на экспериментальные работы. Лабораторию посещали такие известные химики, как Бертолле и Фуркруа, математики Монж, Лагранж, Лаплас, знаменитые иностранные ученые Франклин, Уатт, Пристли.
В 1772 Лавуазье стал действительным членом АН, в 1785 был ее директором, провел реорганизацию этого учреждения. В разные годы ученый занимал ряд государственных постов: был директором департамента земледелия (1775), депутатом собрания в Орлеане (1787), членом Комиссии мер и весов (1790), комиссаром Национального казначейства (1791), членом Комиссии по земледелию (1785). В 1791 правительство приняло решение о роспуске «Компании откупов», а в августе 1792 Лавуазье лишился возможности работать в лаборатории Королевского арсенала. В ноябре 1793 Революционный комитет отдал приказ об аресте всех членов «Компании откупов». Суд состоялся 2 мая 1794; Лавуазье и 27 других членов компании были приговорены к смерти. Ученый обращался с просьбой об отсрочке приведения приговора в исполнение на несколько дней, чтобы изложить результаты своих последних химических экспериментов, но его просьба была отклонена. Лавуазье был гильотинирован на площади Революции в Париже 8 мая 1794.
Исследования Лавуазье сыграли выдающуюся роль в развитии химии 18 в. Речь идет прежде всего о создании научной теории горения, ознаменовавшем отказ от теории флогистона. Свои опыты по изучению горения веществ Лавуазье начал в 1772 и к концу года представил в Академию некоторые показавшиеся ему важными результаты. В прилагаемой им записке сообщалось, что при сгорании серы и фосфора вес продуктов горения становится больше, чем вес исходных веществ, за счет связывания воздуха, а вес свинцового глета (оксида свинца) при восстановлении до свинца уменьшается, при этом выделяется значительное количество воздуха. Из своих собственных опытов и предшествовавших опытов Пристли и Шееле Лавуазье знал, что с горючими веществами связывается лишь одна пятая часть воздуха, но природа этой части была ему неясна. Когда же Пристли сообщил ему в 1774 об обнаружении «дефлогистированного воздуха», он сразу понял, что это и есть та самая часть воздуха, которая при горении соединяется с горючими веществами. Повторив опыты Пристли, Лавуазье заключил, что атмосферный воздух состоит из смеси «жизненного» (кислород) и «удушливого» (азот) воздуха и объяснил процесс горения соединением веществ с кислородом.
В 1877 ученый выступил со своей теорией горения на заседании Академии наук. Сделанные им выводы существенно ослабляли основы теории флогистона, а окончательное поражение ей было нанесено исследованиями состава воды. В 1783 Лавуазье, повторив опыты Кавендиша по сжиганию «горючего» воздуха (водорода), сделал вывод, что «вода не есть вовсе простое тело», а является соединением водорода и кислорода. Ее можно разложить пропусканием водяного пара через раскаленный докрасна ружейный ствол. Последнее он доказал совместно с лейтенантом инженерных войск Ж.Мёнье.
Одним из важнейших следствий работ Лавуазье стало коренное преобразование химического языка, выразившееся в создании новой химической номенклатуры. Ее проект в 1787 был представлен им Академии наук совместно с Бертолле и другими химиками. Все вещества предлагалось разделить на химические элементы и соединения, а исходя из представления о кислороде как о главном химическом элементе выделить три класса соединений: кислоты, основания и соли.
Следует отметить также, что Лавуазье был одним из основоположников термохимии. В 1783 вместе с Лапласом он описал сконструированный ими ледяной калориметр и определил теплоту горения ряда веществ. Показал, что при дыхании поглощается кислород и образуется углекислый газ, т.е. что дыхание подобно горению. В 1783–1784 Лавуазье и Лаплас установили, что процесс дыхания служит источником теплоты для животных.
www.ronl.ru
Антуан ЛоранЛавуазье
Лавуазье, Антуан Лоран (Lavoisier, Antoine Laurent) (1743–1794), французский химик.
Родился 26 августа 1743 в Париже в семье адвоката.
Учился в лицее Мазарини и на юридическом факультете Парижского университета.
Однако юридическая практика его не привлекала, и по окончании университета он занялся геологией, физикой и химией.
В 1765 представил свою первую научную статью во Французскую академию. В 1766 его конкурсная работа получила золотую медаль Академии.
В 1767 Лавуазье вместе с известным минералогом, другом семьи Геттаром совершил геологическую экспедицию по нескольким горным районам Франции, собрал и изучил образцы пород и в 1768 составил геологическую карту страны. В том же году был избран адъюнктом Парижской академии наук как молодой ученый, подающий большие надежды.
В 1769 Лавуазье совершил шаг, определивший его материальное благосостояние, но в конечном счете приведший его к гибели: он стал генеральным директором «Компании откупов». Эта организация брала на откуп государственные налоги, внося в казну ежегодно определенную сумму, а затем собирала налоги с населения, оставляя разницу себе.
Приобретя таким образом громадное состояние, Лавуазье создал превосходную химическую лабораторию, оборудовал ее дорогими точными приборами и тратил большие суммы на экспериментальные работы. Лабораторию посещали такие известные химики, как Бертолле и Фуркруа, математики Монж, Лагранж, Лаплас, знаменитые иностранные ученые Франклин, Уатт, Пристли.
В 1772 Лавуазье стал действительным членом АН, в 1785 был ее директором, провел реорганизацию этого учреждения. В разные годы ученый занимал ряд государственных постов: был директором департамента земледелия (1775), депутатом собрания в Орлеане (1787), членом Комиссии мер и весов (1790), комиссаром Национального казначейства (1791), членом Комиссии по земледелию (1785). В 1791 правительство приняло решение о роспуске «Компании откупов», а в августе 1792 Лавуазье лишился возможности работать в лаборатории Королевского арсенала. В ноябре 1793 Революционный комитет отдал приказ об аресте всех членов «Компании откупов». Суд состоялся 2 мая 1794; Лавуазье и 27 других членов компании были приговорены к смерти. Ученый обращался с просьбой об отсрочке приведения приговора в исполнение на несколько дней, чтобы изложить результаты своих последних химических экспериментов, но его просьба была отклонена. Лавуазье был гильотинирован на площади Революции в Париже 8 мая 1794.
Исследования Лавуазье сыграли выдающуюся роль в развитии химии 18 в. Речь идет прежде всего о создании научной теории горения, ознаменовавшем отказ от теории флогистона. Свои опыты по изучению горения веществ Лавуазье начал в 1772 и к концу года представил в Академию некоторые показавшиеся ему важными результаты. В прилагаемой им записке сообщалось, что при сгорании серы и фосфора вес продуктов горения становится больше, чем вес исходных веществ, за счет связывания воздуха, а вес свинцового глета (оксида свинца) при восстановлении до свинца уменьшается, при этом выделяется значительное количество воздуха. Из своих собственных опытов и предшествовавших опытов Пристли и Шееле Лавуазье знал, что с горючими веществами связывается лишь одна пятая часть воздуха, но природа этой части была ему неясна. Когда же Пристли сообщил ему в 1774 об обнаружении «дефлогистированного воздуха», он сразу понял, что это и есть та самая часть воздуха, которая при горении соединяется с горючими веществами. Повторив опыты Пристли, Лавуазье заключил, что атмосферный воздух состоит из смеси «жизненного» (кислород) и «удушливого» (азот) воздуха и объяснил процесс горения соединением веществ с кислородом.
В 1877 ученый выступил со своей теорией горения на заседании Академии наук. Сделанные им выводы существенно ослабляли основы теории флогистона, а окончательное поражение ей было нанесено исследованиями состава воды. В 1783 Лавуазье, повторив опыты Кавендиша по сжиганию «горючего» воздуха (водорода), сделал вывод, что «вода не есть вовсе простое тело», а является соединением водорода и кислорода. Ее можно разложить пропусканием водяного пара через раскаленный докрасна ружейный ствол. Последнее он доказал совместно с лейтенантом инженерных войск Ж.Мёнье.
Одним из важнейших следствий работ Лавуазье стало коренное преобразование химического языка, выразившееся в создании новой химической номенклатуры. Ее проект в 1787 был представлен им Академии наук совместно с Бертолле и другими химиками. Все вещества предлагалось разделить на химические элементы и соединения, а исходя из представления о кислороде как о главном химическом элементе выделить три класса соединений: кислоты, основания и соли.
Следует отметить также, что Лавуазье был одним из основоположников термохимии. В 1783 вместе с Лапласом он описал сконструированный ими ледяной калориметр и определил теплоту горения ряда веществ. Показал, что при дыхании поглощается кислород и образуется углекислый газ, т.е. что дыхание подобно горению. В 1783–1784 Лавуазье и Лаплас установили, что процесс дыхания служит источником теплоты для животных.
www.ronl.ru
Министерство образования РФ
ВлГУ
Кафедра химии
Реферат по истории химии на тему:
«Жизнь и научные открытия
А.Л. Лавуазье и К.Л. Бертолле»
Выполнил: ст. гр. ХП – 200
Курдин Д.В.
Руководитель: Диденко С.В.
Владимир 2000 год
Содержание
1. Введение……………………………………………………………..2
2. А.Л. Лавуазье ………………………………………………………..3
3. Важнейшие химические открытия А.Л. Лавуазье: ……………….4
3.1. Изучение горения….……………………………………………..4
3.2. Изучение взрывчатых веществ……………………………..…...5
4. К.Л. Бертолле ………………………………………………………..6
5. Открытия ученого …………………………………………………..7
6. Научная и светская жизнь ученых ………………………………...9
7. Литература………………………………………………………….13
Введение
...27 октября 1788 года в одном из помещений пороховой фабрики в Париже собралось довольно большое общество. Присутствовали и дамы. Академики Лавуазье и Бертолле оживленно спорили между собой, мадам, как всегда, пленяла собеседников своим остроумием. Но собравшиеся пришли сюда не на светский прием и не на званый обед. Повод для встречи был бесконечно более важным: в этот день изготовлялась крупная опытная партия нового вида пороха. Под надзором специалистов дело быстро продвигалось вперед. Однако через короткое время события приняли трагический оборот.
«Четверть девятого, — сообщает очевидец, — присутствующие нашли порох достаточно готовым и отправились завтракать. Через четверть часа все возвратились. Только г-н Бертолле задержался на некоторое время с г-ном и г-жей в другой части фабрики. Дочь комиссара де Шевро с г-ном Лефором прошли вперед. Другие хотели следовать за ними к месту испытаний. Не успели они сделать несколько шагов, как раздался сильный грохот и поднялось облако дыма. Все поспешили к месту взрыва и увидели, что механизмы совершенно разрушены, а г-н Лефор и мадемуазель Шевро отброшены на тридцать футов и ужасно искалечены. У г-на Лефора одна нога была оторвана, другая вместе с рукой раздроблена. Кроме того, у него был потерян один глаз и сожжена вся кожа на голове. Он жил еще только несколько мгновений. Мадемуазель Шевро, также тяжело раненная, умерла еще прежде него».
Нам остается только благодарить судьбу, что случай уберег от мучительной гибели Бертолле и супругов. Но почему они подвергали себя смертельной опасности? Какое отношение имели они к взрывчатым веществам? И почему Мария сопровождала мужа, хотя прекрасно знала, что речь идет не о завтраке на траве?
Трудно найти столь близких по духу ученых и столь разные по характеру личности, как Лавуазье и Бертолле. В справочных словарях каждый из них характеризуется буквально одними и теми же словами-«великий французский ученый, основатель современной химии, творец фундаментальных научных теорий, создатель принятой ныне химической номенклатуры, член Академии наук» и так далее. Но эти два современника, научных единомышленника и друга были совершенно разными людьми, и потому им выпала разная судьба. Парадокс заключается в том, что житейская осмотрительность, деловитость и умение позаботиться о себе привели одного на плаху, а мужество, равнодушие к своей выгоде и редкое бескорыстие принесли другому долгие годы уважения и почестей. В истории значительно чаще встречается противоположная связь причин и следствий. Оба этих ученых — гиганты, но все же первое слово должно быть сказано о Лавуазье.
|
Антуан Лоран Лавуазье родился в 1743 году в одной из богатейших семей Франции. Его отец, прокурор при Верховном суде, дал сыну, естественно, юридическое образование. Однако не следует думать, что профессия адвоката была навязана юноше против его воли. Напротив, Антуан Лоран занимался юриспруденцией охотно и блестяще — иначе он заниматься просто не умел. Но в то же время он без всякой видимой необходимости основательно изучил естественные науки. Одновременно молодой юрист мечтал и о лаврах писателя. Все три призвания пригодились ему на жизненном пути. Его научные сочинения написаны прекрасным литературным языком, а знание права помогло ему защищать свои интересы дельца, каковым он стал вскоре после окончания факультета. За какое дело ни брался Лавуазье", он неизменно обнаруживал главные свои черты — светлый ум и поразительную способность к напряженному систематическому труду.
В 1768 году в жизни Лавуазье происходят два примечательных события: он избирается в члены Академии наук и вступает в Генеральный откуп — компанию чрезвычайно богатых и влиятельных финансистов, арендовавшую у правительства право взимания различных налогов, а также право монопольной торговли солью, табаком, вином. Лавуазье занялся делами откупа со свойственной ему методичностью, основательно изучив табачное и соляное дело, законы коммерции и финансов. Благодаря откупу он нажил себе миллионное состояние, однако, связь с алчными дельцами, вызывавшими всеобщую ненависть, темным пятном легла на его репутацию ученого и оказала роковое влияние на его судьбу.
Имя Лавуазье приобрело печальную известность среди миллионов бедняков, в большинстве своем даже не подозревавших, что этот откупщик был, прежде всего гениальным ученым, величайшим химиком своей эпохи, признанным вождем науки Франции и всего мира.
Когда двадцатипятилетний Лавуазье был избран в академию, он почти не имел научных заслуг. Скорее всего, в число «бессмертных» он попал благодаря своему богатству, влиятельным связям и, главное, прекрасным рекомендациям известных ученых, сумевших оценить трудолюбие и талант молодого исследователя, Лавуазье очень скоро оправдал возлагавшиеся на него надежды. Уже на следующий год после избрания в академию он провел блестящее гидрохимическое исследование «О природе воды». Самое главное в этой работе — метод. Лавуазье раз и навсегда отказался от принятых дотоле общих рассуждений, порою бездоказательных и часто невразумительных, и провозгласил точное взвешивание основным методом исследования. Поэтому дату опубликования этой работы — 1769 год — можно смело считать началом современной химии. Недаром на памятнике Лавуазье в Париже он изображен с весами в руках.
Революционное значение для химии имели работы Лавуазье, посвященные изучению горения. Теперь каждому известно, что горение-это реакция окисления, присоединения кислорода. Но эта истина стала азбучной лишь благодаря Лавуазье. Когда же он начинал свои исследования, ни об окислении, ни об окислах, ни даже о кислороде вообще ничего не было известно. В химии господствовала теория флогистона, созданная столетием ранее немецким ученым Шталем. Шталь полагал, что все горючие вещества состоят из «земли» или «известки» (сейчас ближе всего к этим понятиям подходят окислы) и из некоей легкой материи — флогистона. При горении вещество разлагается на «землю» и флогистон. Уголь, например, содержит много флогистона и потому сгорает почти без остатка — весь флогистон улетучивается. Теория флогистона хорошо объясняла горение угля, серы и тому подобных веществ. Продукты их сгорания газообразны, а взвешивать газ тогда никому не приходило в голову.
Труднее обстояло дело с нелетучими продуктами окисления. Было известно, что при обжиге металлов их вес увеличивается, хотя по теории должно было быть наоборот: ведь флогистон-то при обжиге улетучивается. Но и тут сторонники Шталя не растерялись. Они предположили, что флогистон обладает отрицательным весом, и при его удалении тело становится тяжелее.
Сейчас теория флогистона кажется карточным домиком, который легко рассыпать мановением руки, однако в те времена она была неприступной крепостью, не имевшей ни одного уязвимого места. Лавуазье начал штурм твердыни в 1772 году с изучения процессов окисления фосфора и серы. Двумя годами позднее он публикует работу «Об обжиге олова в закрытых сосудах». Трудно поверить, что работа со столь неприметным названием имеет историческое значение, но именно в ней впервые приведен количественный состав атмосферы и дано простое и однозначное объяснение роли кислорода при окислении и горении. В эти же годы он дает истолкование процессу дыхания как разновидности окисления.
В 1777 году появляется статья «О горении вообще» и, наконец, в 1783 году — «Размышления о флогистоне».
Более десяти лет Лавуазье атаковал казавшуюся незыблемой теорию, прежде чем одержал решительную победу. «Земли», «соединения известок с флогистоном», «испорченный дефлогистированный воздух» и тому подобные термины канули в Лету. Химия приобрела, наконец, стройную и ясную систему: существуют элементы, у элементов есть окислы, окислам соответствуют кислоты, основания, соли...
Эти новые, вполне современные взгляды Лавуазье изложил в «Начальном курсе химии», который подвел итог его великим открытиям и послужил школой для химиков последующих поколений. Новая теория была слишком революционна, чтобы запретить полное единодушие. Даже такой крупный ученый как Бертолле, признал ее только через десять лет. Вслед за ним в лагерь Лавуазье перешло еще несколько известных химиков, и среди них Фуркруа, Гитан де Морса и Шапталь. Большинство же исследователей того времени до самой своей смерти остались сторонниками теории флогистона. В Германии последователи Шталя, руководствуясь не столько стремлением к истине, сколько «патриотическими» побуждениями (случай, к сожалению, нередкий), публично сожгли портрет Лавуазье. Лавуазье выполнил в области химии и физики множество других фундаментальных работ, которые просто трудно перечислить. Он разложил водяной пар на водород и кислород и снова синтезировал из них воду. Он ввел понятие теплотворной способности топлива и теплоемкости тел. Вместе с Лапласом он изобрел калориметр. В 1785 году он возглавил Академию наук, которая под его руководством быстро превратилась в авторитетнейшее и влиятельнейшее научное учреждение Франции.
Значение работ Лавуазье для развития взрывчатых веществ заключается, прежде всего, в разработке теории горения: ведь не зная, что такое горение, нельзя понять сущности взрыва. Но и практическая деятельность великого ученого оказала огромное влияние на мировое пороходелие.
Помимо Генерального откупа во Франции существовал еще особый Пороховой откуп. Пороховые откупщики усердно занимались своим обогащением, но плохо снабжали страну порохом. В 1775 году по предложению Лавуазье. Пороховой откуп был упразднен и пороховое дело передано в руки государства. Лавуазье был назначен одним из руководителей вновь созданного Управления порохов и селитр. Это управление, существующее и поныне, в течение двух веков своей деятельности сыграло выдающуюся роль в организации производства и научных исследований взрывчатых веществ. В нем сотрудничали многие крупные ученые, имена которых еще не раз встретятся в этом издании.
Взяв пороховое дело в свои руки, Лавуазье использует для его реорганизации весь свой талант химика, инженера и финансиста. Глава академии, председатель многочисленных комитетов и комиссий, могущественный откупщик, он тем не менее считает отныне главной своей обязанностью пороховое дело. С 1775 года он даже поселяется в Арсенале — официальной резиденции Управления порохов и селитр. Он не только устраивает там свою квартиру, но и оборудует прекрасную личную лабораторию, служившую местом паломничества и предметом восхищения ученых всего мира. В Арсенале Лавуазье развертывает интенсивную научную и организаторскую работу. Его строго распланированный рабочий день продолжается с шести утра до десяти вечера.
Под энергичным руководством Лавуазье производство пороха во Франции увеличилось почти вдвое и, что самое главное, резко улучшилось его качество. Страна стала обладать теперь лучшим в мире порохом. Враги Франции скоро получили хорошую возможность в этом убедиться. В войне Соединенных Штатов с Англией за независимость, в которой Франция приняла участие на стороне Северной Америки, артиллерия союзников оказалась недосягаемой для англичан. Благодаря Лавуазье Франция теперь не покупала, а продавала порох — главным образом в Соединенные Штаты. Первый посол США во Франции, знаменитый ученый, «покоритель молнии» Вениамин Франклин, был близким другом Лавуазье, и эта дружба оказалась очень полезной для молодой страны, борющейся за независимость. Лавуазье не только снабжал Соединенные Штаты порохом, но и направлял туда опытных специалистов, обучавших американцев тайнам пороходелия. Специально для США он написал руководство «Искусство производства селитры». В Америку эмигрировали ученики Лавуазье, братья дю Пои де Немур, основавшие там компанию по производству взрывчатых веществ. Эта фирма «Дюпон де Немур» — ныне один из крупнейших химических концернов мира.
Само собой разумеется, что Лавуазье принимал активное участие и в научных исследованиях по разработке новых порохов. Вот почему в тот памятный октябрьский день 1788 года он вместе со своим другом Бертолле рисковал жизнью в пороховой мастерской.
Клод Луи Бертолле не был уроженцем Франции (его предки эмигрировали оттуда во время религиозных войн), однако мало кто сделал для ее величия столько же, сколько этот выдающийся ученый. Он вошел в историю как создатель теорий химического равновесия и химического сродства, первооткрыватель многочисленных соединений, организатор науки и промышленности Франции. Бертолле родился пятью годами позднее Лавуазье близ местечка Аннеси, принадлежавшего Швейцарии, а образование завершил в Италии. Получив в Туринском университете степень доктора, Бертолле четыре года работал в аптеках Пьемонта. В 1772 году он покинул Италию и переселился в Париж, где занял должность медика в одном из аристократических семейств. Молодой врач был не слишком обременен своими обязанностями и с увлечением отдался химическим исследованиям. Они быстро принесли ему славу. В 1780 году он уже получил кресло в Академии наук.
Долгие годы Бертолле был научным противником Лавуазье, но первым из крупных ученых нашел в себе мужество признать свои заблуждения. 6 августа 1785 года он публично заявил, что «успехи физики и химии сделали гипотезу о флогистоне и неудовлетворительной и ненужной». С этого времени начинается дружба двух знаменитых ученых, приведшая к многочисленным плодотворным результатам. Вместе с Лавуазье и Гитанам де Морво Бертолле разработал основы современной химической терминологии. Вместе с Лавуазье он основал в 1789 году один из первых в мире научных журналов — «Анналы химии», издающийся и в наше время. Вместе с Лавуазье он совершенствовал и пороховое дело.
В 1786 году Бертолле, пропуская хлор через горячий раствор щелочи, получил соль, названную впоследствии его именем. В те времена химики не знали толком, что такое хлор, открытый незадолго до того Вальтером Шееле, и считали этот зеленый газ соединением какого-то мифического элемента мурия. Как бы там ни было, способность новой соли к окислению других веществ была замечена довольно быстро (бертолетова соль и поныне считается одним из сильнейших окислителей), и Бертолле решил использовать ее при изготовлении пороха вместо селитры.
Первые опыты с «муриатической солью» оказались настолько успешными, что было решено изготовить крупную партию нового пороха. Для его испытаний в октябре 1788 года и собралась комиссия во главе с Лавуазье. Именно эти испытания и привели к трагическому исходу…
Однако история взрывчатых составов на основе бертолетовой соли на этом не кончилась. Опыты с хлоратными или муриатическими, взрывчатыми веществами продолжались более столетия. Бертолетова соль такой сильный окислитель, что смесь ее с обыкновенным керосином является опаснейшим взрывчатым веществом. В середине прошлого века был даже испытан порох, состоящий из бертолетовой соли и… сахара. Эта сладкая смесь имела взрывчатую силу большую, чем обыкновенный порох.
Бертолетова соль чувствительна к трению, неустойчива, выделяет при хранении хлор и кислород. Все это не только снижает качество пороха и повышает его опасность, но и приводит к разъеданию и порче оружия. К тому же при взрыве бертолетова соль выделяет твердые продукты (хлористый калий), что всегда нежелательно. Тем не менее, вследствие простоты и дешевизны хлоратных взрывчатых веществ они иногда еще применяются. Бертолетова соль обязательно входит вместе с гремучей ртутью в воспламенительные составы капсюлей для огнестрельного оружия. В каждом патроне сеть крупица соли, за изучение которой великий химик чуть не поплатился когда-то своей жизнью.
Справедливость требует, чтобы несколько слов было сказано и о третьем участнике злополучных испытаний — Марии Лавуазье. Когда двадцативосьмилетний Антуан Лоран женился на Марии Польз, дочери богатого и влиятельного откупщика, многие полагали, что брак заключен по расчету. Если даже завистники были правы, то и этот расчет Лавуазье оказался, как всегда, безупречно точным (за исключением, правда, одной детали: спустя четверть века Антуану Лорану пришлось взойти на эшафот в один день с тестем; но кто может предугадывать события за столько лет?). Мария была молода (даже слишком — ей было всего четырнадцать лет), умна, красива, прекрасно образована, их союз оказался чрезвычайно счастливым. До самой смерти Лавуазье Мария была ему идеальной женой, верной спутницей в труде и отдыхе, радости и горе. Она была образцовой хозяйкой, умевшей достойно принять и очаровать остроумной беседой лучших людей Франции и всей Европы.
Однако Мария была не только светской дамой, но и неутомимой труженицей. В течение двадцати лет она проработала в лаборатории бок о бок с мужем. Многие драгоценные для науки записи в рабочих журналах Лавуазье сделаны ее рукой. К тому же она была и прекрасной рисовальщицей, снабдившей иллюстрациями многие сочинения Лавуазье. Чертежи сложнейших приборов, которые использовались в легендарных экспериментах ее супруга, выполнены Марией Лавуазье. Не удивительно поэтому, что она оказалась рядом с мужем и на пороховой фабрике: она была там не праздной зрительницей, а полноправной участницей научного эксперимента.
После несчастного случая на фабрике опыты с новым порохом были надолго прерваны. Во Франции назревал другой взрыв — взрыв народного гнева против Бокового феодального угнетения. Королевские министры чувствовали себя как на бочке с порохом. Обстановка накалялась с каждым днем. В ночь с 12 на 13 июля 1789 года управитель порохов и селитр Лавуазье распорядился тайно переправить запасы пороха из Арсенала в более надежное место — Бастилию. Мог ли он предвидеть, что через сутки состоится ее исторический штурм, с которого начнется Великая французская революция?
Революция не только раскрепостила народ Франции в политическом отношении, но и дала мощный толчок научному и техническому творчеству. Была проведена реформа образования, созданы высшие школы, музеи, библиотеки. Впервые в мире была введена, наконец, метрическая система мер. Во всех этих преобразованиях деятельное участие принимал и Лавуазье — смелый революционер в науке и весьма умеренный либерал в политике. Он был одним из руководителей реформы мер и весов, значение которой трудно переоценить. В феодальной Франции существовали сотни, тысячи единиц меры и веса. Объем зерна измерялся одними единицами, объем вина — другими, объем масла — третьими. Часто одними и теми же названиями обозначались десятки разных по сути единиц. В пределах одного города или селения могло действовать несколько разных систем измерения, потому что каждый граф и барон вводили к своих владениях собственные меры для сборов бесчисленных налогов и податей. Поэтому введение единой метрической системы было актом не столько технической, сколько политической революции.
После нескольких лет работы, в 1795 году, было завершено «предприятие, результаты которого, — по словам Талейрана, — должны будут в один прекрасный день стать достоянием всего мира». На платиновом эталоне метра был выгравирован гордый девиз: «На все времена всем народам».
Однако Лавуазье не суждено было дожить до этого дня. Тучи над ним сгущались. В глазах многих он был, прежде всего, откупщик, все остальное казалось неважным.
Усилились нападки и на Академию наук. Ультралевые депутаты Конвента громогласно требовали ее ликвидации: «Разве свободные нации нуждаются в касте эгоистичных и мудрствующих ученых, ум которых постоянно блуждает по затерянным тропам в стране мечтаний и химер?»
8 августа 1793 года академия была распущена. Лавуазье, посвятивший академии всю жизнь, до последнего дня боролся за ее сохранение и восстановление, подчеркивая важную роль науки и научных учреждений для процветания и мощи государства.
«Граждане, — писал он, — время не ждет. Если вы допустите, чтобы ученые, которые составляли бывшую академию наук, удалились в деревню, заняли иные вложения в обществе и предались бы более прибыльным профессиям, организация наук будет разрушена, и полувека не хватит на то, чтобы воссоздать поколение ученых».
23 декабря 1793 года Лавуазье и некоторые другие ученые были исключены из Комиссии мер и весов как люди, «не заслуживающие доверия по недостатку республиканской доблести и ненависти к королям». К тому времени он уже около месяца находился в тюрьме вместе с другими генеральными откупщиками. Жена Лавуазье, его влиятельные друзья пытались спасти ученого, но все было напрасно. После нескольких месяцев следствия откупщики предстали перед Революционным трибуналом. 8 мая 1794 г. Лавуазье был осужден. На просьбу о снисхождении к великому ученому председатель трибунала холодно ответил: «Lа patri n'est pas besoin desavants» — «Родина не нуждается в ученых». В тот же день Лавуазье был гильотинирован.
«Достаточно было всего лишь одного мгновения, чтобы отрубить эту голову, и потребуется, вероятно, целое столетие, чтобы породить ей подобную»,- с горечью заметил знаменитый математик Лагранж, когда ему сообщили о казни.
Хотя откупщик Лавуазье действительно был соучастником жестокой эксплуатации французского народа, есть основания подозревать, что суровый приговор ему был вынесен не столько вследствие революционной непримиримости якобинцев, сколько вследствие желания врагов революции опорочить их диктатуру, лишний раз «уличить» ее в жестокости.
Во всяком случае, главный обвинитель откупщиков «неумолимый» гражданин Дюпен при перевороте 9 термидора, состоявшемся через два с небольшим месяца после казни Лавуазье, оказался в первых рядах изменников революции. Мария Лавуазье пыталась отомстить Дюпену за смерть мужа и отца, погибших в один день, и привлекла его к суду, но ловкий демагог сумел оправдаться. Сама Мария дожила до глубокой старости. Она по-прежнему сохранила дар привлекать людские умы и сердца, и в ее салоне собирались выдающиеся ученые, художники, писатели, дипломаты. Она издала сочинения своего мужа и бережно хранила его лабораторию, но сама больше никогда не работала в ней. Умерла Мария Лавуазье в 1836 году.
По-иному сложилась в это тревожное время судьба Бертолле. Он полностью принял революцию, и революция полностью доверяла ему. Иначе и не могло быть. В отличие от Лавуазье, чей талант, подобно философскому камню алхимиков, превращал в золото все, к чему он прикасался, Бертолле являл собой редкий образец бессребреника. А между тем он легче чем кто-нибудь другой мог найти пути к быстрому обогащению. В 1789 году он открыл метод быстрого и дешевого беления тканей при помощи хлора, произведший настоящий переворот в мануфактурном производстве. Благодарные промышленники готовы были предложить ученому баснословные суммы, но Бертолле не думал о своей выгоде. Друзья подсчитали, что за свое изобретение химик мог бы получить около десяти миллионов, а Бертолле тем временем размышлял, этично ли будет принять штуку беленого по его методу холста, присланную ему в подарок из Англии. Вскоре он организовал в широких масштабах крашение тканей. Его монография на эту тему десятки лет была настольной книгой красильщиков и принесла им большие прибыли, но сам Бертолле не заработал на этом ни одного «су». Вместе со своим другом Монжем — выдающимся ученым и гражданином, творцом начертательной геометрии, крупнейшим математиком, механиком, металлургом — Бертолле осуществил глубокие изменения в технологии выплавки металлов, но и тут не позаботился о том, чтобы превратить железо в золото. Он нашел способ долгого хранения пресной воды в трюмах кораблей — способ, который немного времени спустя спас жизнь членам экспедиции русского мореплавателя Беринга,- но не стал требовать себе за это награды. Лишь однажды Бертолле заинтересовался благородными металлами, однако для того, чтобы получить вместе с Монжем опаснейшее взрывчатое вещество — гремучее серебро.
Бертолле и Монж были основателями и первыми профессорами Политехнической школы — одного из лучших высших учебных заведений Франции. Однако Бертолле недолго занимался профессорством. Республика переживала тяжелые времена. Весь 1793 год шла изнурительная волна против внешнего и внутреннего врага. Англия, Австрия, Пруссия, Голландия, Испания, Сардиния, Неаполь объединились против революционной Франции. Страна была блокирована с суши и с моря. С гибелью средиземноморского флота прекратилось поступление селитры из Индии. Франция, окруженная врагами, осталась без пороха. Ей оставался один выбор: или любой ценой получить селитру, или беспомощно отдаться в руки оккупантов.
Меры, которые принял для организации производства пороха Комитет общественного спасения, были поистине революционны и потребовали титанического напряжения всех сил народа. К счастью, руководители нации понимали, что эта грандиозная задача останется неосуществленной, если к ее решению не будут привлечены лучшие умы Франции. Поэтому Бертолле и Монж были призваны возглавить работы по физике, химии и механике, необходимые для обороны страны.
Трудно было придумать более удачный выбор. Под руководством Бертолле немедленно развернулись широкие работы по изысканию новых типов и методов производства пороха. Для этой цели Комитет общественного спасения выделил большое поле и лабораторию в Мелоне.
Работа на пороховых полях требовала незаурядного мужества. Ядовитые химикалии вызывали смертельные отравления, катастрофические взрывы уносили множество жизней. Бертолле был среди первых, кто рисковал собой.
Во главе сбора селитры и производства пороха встали друзья Бертолле, крупные специалисты селитряного дела Гитан де Морво и Шапталь, оба ученые с мировым именем.
Лун Бернар Гитан де Морво, как и Лавуазье, был юрист по образованию и химик по призванию. Первые пятьдесят лет своей жизни он не проявил себя ничем особо примечательным, хотя был известным для своего времени ученым. Лишь сближение с Лавуазье выдвинуло его в первые ряды французских химиков. Гитан де Морво был первым директором Политехнической школы. В отличие от Лавуазье Гитан де Морво был активным и бескомпромиссным членом Конвента, голосовавшим за смертную казнь короля. Поэтому Комитет общественного спасения мог с полным доверием поручить ему пороховое дело.
Жан-Антуан Шапталь прославился скорее технологическими, чем теоретическими исследованиями в области химии. Особенно ярко он проявил себя как организатор французской промышленности. В 1777 году Шапталь построил первую во Франции крупную химическую фабрику. Огромную практическую роль сыграли его книги «Элементы химии», «Очистка селитры и гудронов», «Искусство виноделия», «Применение химии в промышленности». Позднее он подружился с Наполеоном и получил от него пост министра внутренних дел. На этой должности Шапталь прославил себя строительством густой сети каналов и дорог. Он основал Торговую палату. Школу свободных искусств и ремесел, ввел многочисленные новшества в химическую, пищевую и другие отрасли промышленности. Но все это было потом, а во время революции Шапталь возглавлял крупнейший пороховой завод на Гренельском поле близ Парижа.
К сбору селитры привлекли все свободное от военной службы население. Для наблюдения за добычей селитры и выделкой пороха во все концы Франции направили специальных комиссаров с широкими полномочиями. Был издан специальный декрет о «революционных методах» добычи селитры и ее очистки.
«Национальный конвент полагает, — говорилось в декрете, — что все французские граждане равно призваны на защиту свободы, что все руки должны быть вооружены… что все виды собственности должны содействовать уничтожению тирании». Для увеличения производства селитры предлагалось «всем и каждому промывать землю из своих погребов, конюшен, амбаров, а также из разрушенных строений… Если бы каждый гражданин вменил себе в обязанность доставить хотя бы один фунт селитры, то почти в один момент было бы получено 25 миллионов фунтов, которых было бы почти более чем достаточно, чтобы сразить всех тиранов». Вскоре последовало новое воззвание: «Те, кто пренебрег бы обязанностью извлекать из земли основной элемент оружия для тираноубийства, были бы подлецами или контрреволюционерами… Взгляните на наших неутомимых парижских братьев, сдающих каждую декаду пятьдесят-шестьдесят тысяч фунтов селитры. Полюбуйтесь двумя истинно революционными мастерскими этой коммуны, одна из которых очищает ежедневно двадцать тысяч фунтов этой драгоценной соли, а другая превращает ее в порох. Знайте, что в них выработано вдвое больше селитры и пороха, чем вырабатывалось на всей территории Франции в царствование ненавистных деспотов… Ускорьте же, друзья и братья, ускорьте всевозможными способами разработку селитряных залежей вашего округа! А вы, народные общества, прочные столпы Свободы и Равенства, разожгите пламя в сердцах всех граждан, наэлектризуйте их!»
Декреты и воззвания поддерживались энергичными действиями. Во все департаменты были разосланы составленные Шапталем и Гитанам де Морво инструкции по производству селитры. Котлы и другое нужное оборудование изымалось у владельцев и передавалось для спаривания селитры. Церкви превращались в селитряницы.
Усилия народа не остались напрасными. Вскоре Шапталь сообщил Комитету общественного спасения, что за одиннадцать месяцев, прошедших со времени издания декрета, получено двадцать два миллиона фунтов селитры — «результат изумительный, которому потомство поверит с трудом». В час опасности революция не осталась безоружной. Враг был отброшен за пределы Франции.
После революции Клад Бертолле прожил долгие и славные годы.
Ему предстояло еще открыть фундаментальные законы химии, организовать промышленное производство соды, возглавить вместе с Монжем, Лапласом, Гей-Люссаком, Био, Араго научные исследования во Франции. Его ожидали еще дружба с Наполеоном, научные путешествия в Италию и Египет, всеобщий почет и преклонение, звания сенатора, графа, пэра, кавалера многих орденов. Но он всегда оставался просто ученым, сохранив до конца прямоту характера, твердость духа и поразительное бескорыстие. Умер он в 1822 году. Служение родине в пахнущие порохом годы революции было самым ярким периодом в его наполненной неустанным трудом жизни.
www.ronl.ru
Антуан ЛоранЛавуазье
Лавуазье, АнтуанЛоран (Lavoisier, Antoine Laurent) (1743–1794), французскийхимик.
Родился 26 августа 1743 в Париже в семье адвоката.
Учился в лицее Мазарини и на юридическом факультете Парижского университета.
Однако юридическая практика его не привлекала, и по окончании университета он занялся геологией, физикой и химией.
В 1765 представил свою первую научную статью во Французскую академию. В 1766 его конкурсная работа получила золотую медаль Академии.
В 1767 Лавуазье вместе с известным минералогом, другом семьи Геттаром совершил геологическую экспедицию по нескольким горным районам Франции, собрал и изучил образцы пород и в 1768 составил геологическую карту страны. В том же году был избран адъюнктом Парижской академии наук как молодой ученый, подающий большие надежды.
В 1769 Лавуазье совершил шаг, определивший его материальное благосостояние, но в конечном счете приведший его к гибели: он стал генеральным директором «Компании откупов». Эта организация брала на откуп государственные налоги, внося в казну ежегодно определенную сумму, а затем собирала налоги с населения, оставляя разницу себе.
Приобретя таким образом громадное состояние, Лавуазье создал превосходную химическую лабораторию, оборудовал ее дорогими точными приборами и тратил большие суммы на экспериментальные работы. Лабораторию посещали такие известные химики, как Бертолле и Фуркруа, математики Монж, Лагранж, Лаплас, знаменитые иностранные ученые Франклин, Уатт, Пристли.
В 1772 Лавуазье стал действительным членом АН, в 1785 был ее директором, провел реорганизацию этого учреждения. В разные годы ученый занимал ряд государственных постов: был директором департамента земледелия (1775), депутатом собрания в Орлеане (1787), членом Комиссии мер и весов (1790), комиссаром Национального казначейства (1791), членом Комиссии по земледелию (1785). В 1791 правительство приняло решение о роспуске «Компании откупов», а в августе 1792 Лавуазье лишился возможности работать в лаборатории Королевского арсенала. В ноябре 1793 Революционный комитет отдал приказ об аресте всех членов «Компании откупов». Суд состоялся 2 мая 1794; Лавуазье и 27 других членов компании были приговорены к смерти. Ученый обращался с просьбой об отсрочке приведения приговора в исполнение на несколько дней, чтобы изложить результаты своих последних химических экспериментов, но его просьба была отклонена. Лавуазье был гильотинирован на площади Революции в Париже 8 мая 1794.
Исследования Лавуазье сыграли выдающуюся роль в развитии химии 18 в. Речь идет прежде всего о создании научной теории горения, ознаменовавшем отказ от теории флогистона. Свои опыты по изучению горения веществ Лавуазье начал в 1772 и к концу года представил в Академию некоторые показавшиеся ему важными результаты. В прилагаемой им записке сообщалось, что при сгорании серы и фосфора вес продуктов горения становится больше, чем вес исходных веществ, за счет связывания воздуха, а вес свинцового глета (оксида свинца) при восстановлении до свинца уменьшается, при этом выделяется значительное количество воздуха. Из своих собственных опытов и предшествовавших опытов Пристли и Шееле Лавуазье знал, что с горючими веществами связывается лишь одна пятая часть воздуха, но природа этой части была ему неясна. Когда же Пристли сообщил ему в 1774 об обнаружении «дефлогистированного воздуха», он сразу понял, что это и есть та самая часть воздуха, которая при горении соединяется с горючими веществами. Повторив опыты Пристли, Лавуазье заключил, что атмосферный воздух состоит из смеси «жизненного» (кислород) и «удушливого» (азот) воздуха и объяснил процесс горения соединением веществ с кислородом.
В 1877 ученый выступил со своей теорией горения на заседании Академии наук. Сделанные им выводы существенно ослабляли основы теории флогистона, а окончательное поражение ей было нанесено исследованиями состава воды. В 1783 Лавуазье, повторив опыты Кавендиша по сжиганию «горючего» воздуха (водорода), сделал вывод, что «вода не есть вовсе простое тело», а является соединением водорода и кислорода. Ее можно разложить пропусканием водяного пара через раскаленный докрасна ружейный ствол. Последнее он доказал совместно с лейтенантом инженерных войск Ж.Мёнье.
Одним из важнейших следствий работ Лавуазье стало коренное преобразование химического языка, выразившееся в создании новой химической номенклатуры. Ее проект в 1787 был представлен им Академии наук совместно с Бертолле и другими химиками. Все вещества предлагалось разделить на химические элементы и соединения, а исходя из представления о кислороде как о главном химическом элементе выделить три класса соединений: кислоты, основания и соли.
Следует отметить также, что Лавуазье был одним из основоположников термохимии. В 1783 вместе с Лапласом он описал сконструированный ими ледяной калориметр и определил теплоту горения ряда веществ. Показал, что при дыхании поглощается кислород и образуется углекислый газ, т.е. что дыхание подобно горению. В 1783–1784 Лавуазье и Лаплас установили, что процесс дыхания служит источником теплоты для животных.
2dip.su
|
Антуан Лоран Лавуазье(26.VIII.1743–08.V.1794) |
Лавуазье – выдающийся французский химик, один из создателей современной химии. Обнаружил, что воздух имеет сложный состав, определил состав воды, объяснил сущность горения и окисления, разработал принципы химической номенклатуры.
Родился 26 августа 1743 г., в очень состоятельной буржуазной семье. Отец был одним из 400 адвокатов, находившихся в ведении Парижского парламента, и хотел, чтобы сын тоже стал адвокатом, и тот окончил юридический факультет Парижского университета. Но Лавуазье больше привлекали естественные науки, поэтому одновременно с юриспруденцией он изучал математику, астрономию, ботанику, минералогию и геологию, химию под руководством лучших парижских профессоров. Уже в возрасте 22 лет представил в Парижскую Академию наук работу «О лучшем способе освещать улицы большого города», за которую в 1766 г. был награжден золотой медалью академии. При выполнении этой работы ярко проявились качества Лавуазье как исследователя: необыкновенная настойчивость и целеустремленность, изобретательность и тщательность при проведении экспериментов. Не имея приборов для измерения силы света (тогда таких приборов еще не было), он полтора месяца провел в темной комнате для того, чтобы повысить чувствительность глаз к свету. А участие в 1763–1767 гг. в составлении минералогической карты Франции помогло ему выработать наблюдательность и тщательность ведения рабочих журналов.
Благодаря работам по химическому анализу минералов, привезенных из экспедиции (статью «Анализ гипса» он представил в Академию еще в 1765 г.), Лавуазье стал известен среди химиков. В 1768 г. он избран сверхштатным адъюнктом Академии наук по химии, в 1774 г. – экстраординарным, а в 1778 г. – ординарным (т. е. действительным) академиком. Во время Великой Французской Революции Лавуазье прилагал все силы, чтобы спасти академию, но это ему не удалось: в 1793 г. академия была упразднена, а в следующем году жертвой революции стал и он сам.
Кроме научных работ, Лавуазье выполнял множество других обязанностей. В 1775 г. он был назначен управляющим пороховым делом, которое требовало очень больших усилий. В результате за 13 лет производство пороха во Франции удвоилось, а его качество значительно улучшилось.
|
Рис. 1. Химическая лаборатория XVIII века |
При этом сам он жил в пороховом арсенале и здесь же устроил лабораторию, в которой выполнил основные исследования. Эта лаборатория стала фактически научным центром Парижа, в ней он устраивал демонстрации опытов, на которые приглашал не только химиков, пробуждая у широкого круга людей интерес к науке.
Помимо этого, Лавуазье занимался изучением тюремного дела, улучшением положения земледельцев, контролем качества продуктов, снабжением водой морских судов, организацией благотворительных учреждений и страховых касс, народным просвещением, школами прядения и ткачества... В 1790 г. стал секретарем и казначеем комиссии по выработке рациональной системы мер и весов. В результате была разработана метрическая система, распространившаяся постепенно по всему миру.
Но основные интересы Лавуазье были связаны с химией. В работе ему помогала жена Мария, которая стала фактически его секретарем, вела его рабочие журналы, переводила для него с английского научные статьи, рисовала и гравировала чертежи для его книг. На известной картине Портрет господина Лавуазье и его жены кисти Жака Луи Давида (1788 г.) супруги Лавуазье запечатлены у лабораторного стола (сейчас эта картина хранится в Метрополитен-музее в Нью-Йорке).
|
Рис. 2. Давид. Портрет господина Лавуазье и его жены. 1788 г. |
Огромный вклад Лавуазье в науку заключался не только в получении новых фактов – этим занимались многие. Лавуазье фактически создал новую философию химии, новую систему ее понятий. В лаборатории, оборудованной по последнему слову науки и техники конца XVIII в., Лавуазье провел эксперименты, выводы из которых оказали огромное влияние на химию и другие науки. Например, он показал, как с помощью точного взвешивания можно не только получить новые научные данные, но и подтвердить научную теорию.
Самый важный вклад Лавуазье в науку – опровержение господствовавшей многие десятилетия теории флогистона и создание теории горения, основанной на опытных данных. Еще со времен Бойля большинство ученых полагало, что превращение многих металлов (железа, ртути, цинка, меди, свинца и др.) в оксиды при их прокаливании совершается за счет «присоединения огня». Опровержение этого постулата имело огромное значение для развития химии. В одном из опытов Лавуазье поместил в герметически закрытый стеклянный сосуд олово и нагрел его с помощью большой линзы. Олово превратилось в порошок оксида, что сопровождалось увеличением массы, однако общий вес сосуда остался неизменным, и это означало, что никакой огонь извне внутрь не проникал, а к металлу присоединилась какая-то часть воздуха.
Более известен знаменитый «двенадцатидневный опыт», который провел Лавуазье. Он нагревал ртуть в апаянной реторте, где она превращалась в оксид HgO, соединяясь с кислородом. Опыт продолжался так долго, потому что ртуть – малоактивный металл и при обычной температуре на воздухе не окисляется. Для проведения реакции требовалось длительное нагревание при температуре, близкой к температуре кипения ртути 357 °C. Нагревать же реторту еще сильнее, чтобы ускорить реакцию кислорода с парами ртути, было нельзя, поскольку при температурах выше 400 °C оксид ртути снова разлагается на металлическую ртуть и кислород. Поэтому и пришлось непрерывно прокаливать реторту в течение многих суток, пока содержащаяся в ней ртуть не превратилась полностью в оксид.
С помощью точного взвешивания Лавуазье показал, что масса оксида ртути равна массе металла и соединившегося с ним кислорода, и наоборот – образовавшийся оксид ртути разлагается с выделением тех же самых количеств ртути и кислорода. Увеличение массы металлов при прокаливании за несколько десятилетий до Лавуазье установил еще М. В. Ломоносов, однако его труды в то время оставались неизвестными в европейских странах. Таким образом, Лавуазье фактически заново открыл закон сохранения материи, который иногда называют законом Лавуазье–Ломоносова. Но Лавуазье не ограничился взвешиванием сосудов, а проанализировал изменения, происходящие с воздухом, находящимся в контакте с металлом. Было известно, что при этом из воздуха исчезает 1/5 часть, но никто не знал, что собой представляет эта израсходованная часть воздуха и чем она отличается от оставшейся. Как показали эксперименты, остаток воздуха не поддерживает горения и дыхания лабораторных животных. Аналогичные результаты были получены при сжигании серы и фосфора.
Открытый в 1774 г. шведским химиком К. В. Шееле и английским химиком Дж. Пристли кислород помог Лавуазье понять, что именно кислород – это та пятая часть воздуха, которая присоединяется к металлу при прокаливании. (О своем открытии Пристли лично сообщил Лавуазье во время своего посещения Парижа в 1774 г.).
Развитая Лавуазье теория горения и окисления окончательно покончила с флогистоном – мифической горючей субстанцией, которая в процессе горения якобы выделяется из тел. Одновременно Лавуазье первым показал, что воздух – это не простое вещество, как считали до этого, а смесь «жизненного воздуха», или кислорода, и «нездорового воздуха», или азота, причем их объемы относятся примерно как 1 : 4. Лавуазье не только провел анализ воздуха, но осуществил его синтез, смешивая азот с искусственно полученным из оксида ртути кислородом.
Он объяснил также, какие изменения происходят с воздухом и при горении в нем свечи, и при дыхании мыши в замкнутом пространстве. Лавуазье показал, что дыхание – это по сути медленное горение, дающее животному энергию. При этом поглощается кислород и выделяется углекислый газ. Он также установил состав углекислого газа. Для этого в одном из опытов он сжег алмаз, повторив эксперимент флорентийских академиков, которые еще в 1649 г. «испаряли» алмазы с помощью большого зажигательного зеркала. Доклад «Опыты над дыханием животных и об изменениях, которые совершаются в воздухе, проходящем через их легкие», Лавуазье зачитал на заседании Академии 3 мая 1777 г. Эти опыты были исключительно важны для развития не только химии, но и физиологии.
Лавуазье подробно исследовал роль кислорода в образовании кислот. Известные тогда кислоты содержали этот элемент, поэтому он и получил латинское название oxygenium, то есть «рождающий кислоты». Особенно важную роль сыграли тщательные эксперименты по соединению с кислородом «горючего воздуха», то есть водорода, открытого Генри Кавендишем в 1767 г. Лавуазье, в соответствии со своей теорией, надеялся при сгорании водорода в кислороде получить какую-либо кислоту. Оказалось, однако, что при горении водорода образуется чистая вода (рис. 3).
|
Рис. 3. Образование воды при горении водорода |
Горение водорода в кислороде и образование воды Лавуазье продемонстрировал, в сотрудничестве с физиком и математиком Пьером Симоном Лапласом, на заседании Академии наук 24 июня 1783 г. Собрав немного продукта реакции горения, Лавуазье и Лаплас обнаружили, что это совершенно чистая вода.
Разработанная Лавуазье новая теория горения, несмотря на свою простоту и плодотворность, была враждебно встречена многими химиками. В Берлине, где особо чтили память создателя теории флогистона немецкого химика Георга Шталя, Лавуазье был объявлен «научным еретиком», а его портрет подвергнут показательному сожжению.
Но постепенно убедительные рассуждения Лавуазье, подкрепленные не менее убедительными опытами, начали привлекать на его сторону все большее число химиков.
Этот процесс значительно ускорился после издания в 1789 г. «Начального курса химии», который в течение трех лет был переведен на голландский, английский, итальянский и немецкий языки, опубликован во многих странах Европы и Америки.
Лавуазье сделал также много других научных открытий. Найдя, что при сжигании органических соединений образуется вода и углекислый газ, он установил, что в состав этих соединений входят углерод, кислород и водород. Он выполнил первые анализы органических соединений, сжигая навески спирта, масла, воска и т. п. в определенном объеме кислорода и определяя объем выделившегося углекислого газа. Для сжигания он использовал также вещества, легко отдающие кислород: HgO, MnO2, KClO3. Исследуя процессы брожения сахаристых веществ, Лавуазье установил, что виноградный сахар при этом расщепляется с образованием спирта и углекислого газа. Вместе с Лапласом Лавуазье сконструировал ледяной калориметр, провел измерения тепловых эффектов химических реакций и этим заложил основы новой науки – термохимии.
В «Курсе химии» Лавуазье дал классификацию тел, деля их на простые и сложные, отнеся к последним оксиды, кислоты и соли. Всего он классифицировал в качестве элементов более 30 веществ, среди которых, помимо кислорода, азота, водорода, серы, фосфора, углерода и металлов, были также «теплород», «известь», «кремнезем» и т. п. Правда, он не утверждал, что все тела в его таблице действительно простые. «Элементами будут считаться все соединения, – писал он, – которые нельзя разложить никаким образом на более мелкие части; иными словами, если у нас нет способов разделить какое-либо вещество, то мы должны рассматривать его как элемент, как простое тело и не должны пытаться рассматривать его как сложное тело до той поры, пока эксперименты и наблюдения не приведут нас к противоположному выводу». Это определение сыграло важную роль на начальном этапе развития химии. Лавуазье предугадал сложный состав некоторых щелочей и кислот, ряда минералов, которые ранее считались элементарными, то есть неразложимыми на более простые.
В 1787 г. Лавуазье, совместно с рядом известных французских химиков, предложил новую рациональную химическую номенклатуру, и многие простые и сложные неорганические соединения получили современные названия. Названия элементов подбирались так, чтобы по возможности отразить их свойства: кислород, водород, углерод, азот (в переводе с греческого – «нежизненный»). Кислоты получили название от элементов или веществ, из которых они получались: серная кислота, соляная, азотная, угольная, фосфорная и т. д. Это значительно облегчило систематизацию веществ.
Жизнь Лавуазье до последних лет не представляет ничего, что могло бы привлечь особое внимание историка; но ее финал, перенесенный стоически, ставит Лавуазье в ряды мучеников, достойных восхищения. Знаменитый «1793-й год» стал гибельным не только для французской монархии. Лавуазье погубила принадлежность к «Компании откупов», куда он вступил в 1769 г. Это была организация из 40 крупных финансистов, которые вносили в казну все государственные косвенные налоги (на соль, табак и т. п.) за счет собственных средств, а взамен получали право «откупать» эти налоги, взимая их с населения. Понятно, что в накладе они при этом не оставались, собирая вдвое больше потраченного, не считая большого жалованья. Поэтому народ ненавидел и систему откупа, и самих откупщиков.
|
Рис. 4. Антуан Лавуазье |
К 1791 г., когда система откупов была ликвидирована, Лавуазье нажил на ней огромное состояние – более миллиона ливров. Правда, значительную часть доходов он тратил на научные опыты. Так, только на опыты по определению состава воды он потратил 50 тыс. ливров. Но все это не могло служить оправданием в глазах революционного Конвента. «Республика не нуждается в ученых», – заявил председатель трибунала. Лавуазье был арестован и вместе с другими откупщиками был приговорен к смерти. В формулировке приговора фигурировали самые нелепые обвинения, например, в том, что Лавуазье подмачивал табак и добавлял в него вредные для здоровья вещества.
Лавуазье был гильотинирован 8 мая 1774 года. Смерть он встретил достойно и мужественно. Узнав об этом, знаменитый математик Ж. Л. Лагранж сказал не менее знаменитому математику и физику Ж. Л. Даламберу: «Понадобилось лишь одно мгновение, чтобы отрубить эту голову, но, может быть, и столетия будет мало, чтобы создать подобную ей». Через два года Лавуазье был посмертно реабилитирован.
files.school-collection.edu.ru
