Ocena brak

Jakich odkryć dokonał Antoine Lavoisier?

Autor /Bryza Dodano /31.01.2012

Żyjący w XVIII wieku francuski chemik Antoine Lavoisier byt pionierem dokładnych pomiarów chemicznych. Badał w ten sposób przebieg reakcji i skład związków chemicznych.
Na początku XVII wieku nauka w dzisiej­szym znaczeniu tego słowa właściwie nie istniała. Chyba tylko astronomowie i na­wigatorzy stosowali naukowe metody obserwacji i wykonywania obliczeń. Jednym z pierwszych skrupulatnie zaplanowanych i systematycznie prze­prowadzonych badań była obserwacja ruchu ciał niebieskich prowadzona przez Galileusza (1564-1642). Eksperymentowali także alchemicy, mają­cy prawdę mówiąc na koncie sporo ważnych odkryć w dziedzinie chemii. Jednak ich działania były zwykle przypadkowe i oparte na fałszywych teoriach, a zrozumienie zasad kierujących obser­wowanym zjawiskiem było niemożliwe.
Robert Boyle
Anglik Robert Boyle (1627-1691) spędził cały 1641 rok we Florencji, studiując prace Galileusza. Po powrocie do ojczyzny postanowił poświęcić się nauce eksperymentalnej. Jego najsłynniejsza książ­ka, Chemik sceptyk z 1661 roku, poddawała suro­wej krytyce „eksperymenty, w których pospolici alchemicy usiłowali pokazać, że ich sól, siarka i rtęć stanowią w istocie pierwotną postać materii".
Boyle'a uważa się dziś za jednego z twórców współczesnej chemii. To on odróżnił związki che­miczne od mieszanin i przedstawił pogląd, że związki chemiczne składają się w istocie z czegoś, co nazwał „korpuskułami" różnych substancji. Próbował również opisać chemię procesu spalania. Boyle w swych eksperymentach musiał się mocno ograniczać z powodu permanentnego niedostatku przyrządów umożliwiających wykonywanie dok­ładnych pomiarów.
Rozwój badań prowadzonych przez następców Boyle'a wstrzymywała w XVIII wieku tzw. teoria flogistonu opracowana przez Niemca Georga Stania (1660-1734). Próbował tłumaczyć, co się dzieje podczas spalania substancji. Jednocześnie jednak urządzenia pomiarowe stawały się w tym czasie coraz precyzyjniejsze, co w szczególności dotyczyło wag. Właśnie one umożliwiły Lavoisierowi ostatecznie wykazanie błędności teorii flogi­stonu i rozpoczęcie badań, które miały w efekcie umożliwić odkrycie rzeczywistej istoty materii.
Antoine Lavoisier
Antoine Lavoisier urodził się w Paryżu 26 sierp­nia 1743 r. Kształcił się w Collège Mazarin, gdzie studiował astronomię, botanikę, chemię i matema­tykę. W 1768 roku został członkiem Francuskiej Akademii Nauk, a w 1785 r. jej przewodniczącym. Ojciec Lavoisiera był zamożnym człowiekiem, miał więc szerokie kontakty w elitach władzy. Za­pewnił synowi wysokie dochody, umożliwiając mu objęcie posady poborcy podatkowego. W 1775 ro­ku Lavoisier z racji wiedzy specjalistycznej został ustanowiony nadzorcą manufaktury prochu strzel­niczego. Gdy założył farmę, by wdrażać odkrycia naukowe w rolnictwie, został mianowany sekreta­rzem komitetu rolnictwa (1785).
Pierwsze badania naukowe Lavoisiera dotyczyły składu gipsu (siarczan wapnia). W liście do Aka­demii Nauk z 1 listopada 1772 r. pisze, że fosfor i siarka po spaleniu zwiększają masę, gdyż po­chłaniają w procesie spalania „powietrze". Nato­miast glejta ołowiowa (tlenek ołowiu) wygrzewany w węglu drzewnym jest redukowany do metalicz­nego ołowiu oddając „powietrze".
W tym samym roku Szwed Karl Scheele ( 1742-1786), jeden z czołowych zwolenników teorii flogistonu, stanął przed zagadką otrzymawszy, jak sam. to określił, „ogniste powietrze" (lub „powietrze pozbawione flogistonu"). Gaz ten podtrzymywał spalanie, podczas gdy inne składniki powietrza -nie. W tym czasie podobne eksperymenty przepro­wadził Anglik Joseph Priestley (1773-1804). Wy­kazał on, że rośliny wytwarzają gaz niezbędny zwierzętom do życia. W 1774 roku uzyskał ten gaz, ogrzewając czerwoną rudę rtęci (tlenek rtęciowy). Tak samo jak Scheele uważał on, że jest to „powie­trze pozbawione flogistonu".
Tlen
Usłyszawszy o tych odkryciach Lavoisier natych­miast pojął, na czym polega spalanie: nie jest to uwalnianie flogistonu, a reakcja łączenia się spala­nego materiału z nowo odkrytym gazem. Ogrze­wając powoli i ostrożnie rtęć w powietrzu, otrzy­mał czerwoną rudę rtęci, jednocześnie obserwując wzrost masy rudy w stosunku do masy rtęci. Gaz można było następnie „odzyskać" dudy, otrzy­mując wyjściową masę rtęci.
Jako że produkty spalania substancji takich jak siarka czy fosfor miały odczyn kwaśny, Lavoisier nazwał nowo odkryty gaz łacińskim słowem oxygenium (tlen), co oznacza mniej więcej „rodnik kwasów" (notabene rosyjska nazwa tlenu - kisłorod- znaczy dokładnie to samo). Lavoisier mnie­mał bowiem, jak się okazało - błędnie, że gaz ten stanowi podstawowy składnik wszystkich kwasów. W rzeczywistości większość kwasów zawiera tlen, jednak o kwasowości decyduje stężenie jonów wodorowych w roztworze wodnym. W 1783 roku Lavoisier odkrył, że produktem reakcji łączenia tlenu i wodoru (hydrogenium ~ „rodnik wodny") jest woda. Następnie zajął się badaniem składu alkoholi i innych związków palnych.
Istota sukcesów Lavoisiera polegała na skrupu­latnych pomiarach ilości reagujących składników, co dotychczas nie interesowało chemików ekspery­mentatorów w takim stopniu jak fizyków. Lavoisier otrzymał pomoc od innych chemików tej miary co na przykład Claude Berthollet (1748-1822), który asystował w badaniach nad spalaniem prochu strzelniczego i pomógł mu opracować nowy system nazewnictwa chemicznego ogłoszony w 1787 roku.
Ostatecznie w 1789 roku w dziele Traité élémentaire de chimie Lavoisier przedstawił swe poglądy i odkrycia w sposób tak logiczny i przekonujący, że zostały one prawie natychmiast za­akceptowane przez współczesnych mu chemików w całej Europie. W pracy tej przedstawił listę sub­stancji (pierwiastków), które nie mogły być rozło­żone żadną znaną metodą chemiczną. Były tam wodór, azot, tlen, siarka, fosfor, węgiel,dalej chlor, fluor i bor jako zasady odpowiadających im kwa­sów oraz metale: antymon, srebro, arsen, bizmut, kobalt, miedź, cyna, żelazo, mangan, rtęć, molib­den, nikiel, złoto, platyna, ołów, wolfram oraz cynk. Ówczesne techniki analizy chemicznej były bardzo niedoskonałe i ograniczone, więc między lavoisierowskimi pierwiastkami znalazły się rów­nież minerały będące związkami chemicznymi: wapień, baryt, magnezja, krzemionka, korund. Co ciekawe, do zestawu pierwiastków francuski na­ukowiec włączył także światło oraz „kaloryczność" (wyimaginowany pierwiastek ciepła). W ciągu na­stępnych dwudziestych lat, wykorzystując nowo odkryte zjawisko elektryczności, następcy Lavoisiera, Humphrey Davy (1778-1829) oraz Joseph Gay-Lussac (1778-1850) przeprowadzili udany rozkład większości minerałów, uściślając tym samym listę pierwiastków.

Tak owocny dla Lavoisiera rok 1789 był jedno­cześnie rokiem wybuchu rewolucji francuskiej. Lavoisier, nieźle prosperujący generalny poborca podatkowy (persona w owych czasach powszech­nie znienawidzona przez ludność), został oskarżo­ny o wymuszanie podatków i skazany przez kon­went rewolucyjny. Fanatyczny rewolucjonista Jean-Paul Marat oskarżył go o próbę pozbawienia Paryżan... powietrza! Wszystko z powodu muru, którym Lavoisier proponował otoczyć miasto. W sierpniu 1792 roku Lavoisier musiał zrezygno­wać ze swego laboratorium. W 1794 roku nato­miast została wydana ustawa o aresztowaniu wszystkich byłych poborców podatkowych. 8 maja 1794 roku Lavoisier i 27 pozostałych zostało razem osądzonych i skazanych na śmierć. Wyroki wyko­nywano wówczas szybko - wszystkich zgilotynowano tego samego popołudnia na Placu Rewolucji (dziś Place de la Concorde). Ciało Lavoisiera pochowano we wspólnym grobie.
Następnego dnia przyjaciel wielkiego chemika, matematyk Joseph Lagrange (1736-1813) stwier­dził: „wystarczy moment, by ściąć głowę, jednak może nawet wiek będzie za mało, by stworzyć drugą taką samą".

Podobne prace

Do góry