История: Антуан Лоран Лавуанзье

Введение

Науку создают Личности. Ученые – корифеи, обладающие даром научной интуиции, умеющие увидеть научную проблему и указать подходы к ее решению.
Анализируя состояние современной науки, мы иногда выпускаем из виду ее исторические истоки, где проходило становление научной мысли, ее материалистическое восприятие. Ученым этого периода пришлось решать не только научные проблемы, делать открытия, но и противостоять многим устойчивым понятиям, часто идеалистического характера. Для осуществления такого тонкого процесса необходимо было обладать не только недюжинным умом, скрупулезностью в исследовании, но и сильным характером.
Именно такими качествами обладал Антуан Лорен Лавуазье - великий французский химии XVIII в, кинувший вызов флогистонной теории, вплотную подошедшему к проблеме классификации элементов. Последнее направление стало предпосылкой для работ другого безусловного корифея науки Д.И. Менделеев. Он – открыватель периодического закона, создатель периодической таблице химических элементов, научной метрологии. Такая преемственность в науке имеет огромное значение для ее общего развития
Роль Антуана Лорен Лавуазье в истории становления и развития химии XVIII в многогранна. Обладая научной интуицией, глубокими знаниями, настойчивостью он сделал много, но мог сделать еще больше. Жизнь сыграла
с этим великим ученым злую шутку. Именем народа, для которого он трудился, его казнили. Научный триумф и горечь трагичности конца – итоги жизни Антуана Лорен Лавуазье.
В представленной работе рассмотрены основные вехи жизни и научной деятельности Антуана Лорен Лавуазье.

1.Жизненный путь Антуана Лорен Лавуазье

Жизненный путь Антуана Лорен Лавуазье не был трудным и тернистым, если не считать быстрый и трагичный его конец.
Родился будущий ученый в Париже в 1743в богатой семье. Его начальное образование имело гуманитарное направление, но вскоре проявилась тяга Лавуазье к изучению физических и естественных наук. У него были прекрасные учителя: Жюсье - по ботанике, Геттар –по минералогии и Руэль - по химии. Именно последний имел большое влияние на будущего ученого, что и предопределило его будущее научное направление.
В 1768г Парижская Академия наук открыла для него свои двери.
Предыстория этого важного события было награждение Парижской Академии наук в 1766г Лавуазье золотой медали за предложенный проект освещения парижских улиц  "О лучшем способе освещать улицы большого города". Уже при выполнении этой работы проявилась необыкновенная настойчивость Лавуазье в преследовании намеченной цели и точность в изысканиях – достоинства, которые составляют отличительную черту всех его работ. Так, чтобы увеличить чувствительность своего зрения к слабым изменениям силы света, Лавуазье провел шесть недель в темной комнате.
Женитьба Лавуазье на Марии Анне Пьеретте Польз принесла ему не только дополнительное богатство, поскольку, невеста была из богатой семье, но и дала ему умелую сотрудницу в различных экспериментальных исследованиях.
В 1769 г. Лавуазье вступил в Компанию откупов – организацию из сорока крупных финансистов, в обмен на немедленное внесение в казну определённой суммы получавшей право собирать государственные косвенные налоги (на соль, табак и т.п.). Будучи откупщиком, Лавуазье нажил огромное состояние, часть которого потратил на научные исследования .
Безоблачную жизнь Лавуазье, наполненную научными исследованиями, оборвала французская революция. Лавуазье был «генеральным откупщиком», и поэтому народ его ненавидел, как и всех богатых в тот период народной нищеты. По декрету от 24 ноября 1793г все откупщики были арестованы как враги народа. Лавуазье, проявив большую силу воли и, не искал убежища за границей, отдал себя в руки власти. Возможно, при этом он питал тщетные надежды, что его, как известного ученого с мировым именем не тронут. Все напрасно, о нем не вспомнили даже его коллеги, хотя возможность такая у них была.
Так, Марво, Фуркруа, Бертолле были среди самых видных революционеров. Многие из его «лжедрузей» получили при Наполеоне графские титулы, богатое жалование, но они не нашли возможность обратится в Комитет общественной безопасности с поддержкой Лавуазье. Возможно ,здесь имели место элементарная человеческая алчность ,зависть чужим успехам, клевета о присвоении чужих результатов. Сейчас об этом трудно судить. По словам его жены, Лавуазье стал жертвой не так революции, как своих друзей. Приговоренный к смерти, как враг и грабитель французского народа Лавуазье 8 мая 1794г был гильотинирован.
Лавуазье свою смерть встретил очень мужественно, показав, что он был в действительности не только большим ученым, но и большим человеком.
Проявив силу характера перед лицом несчастья, Лавуазье доказал, что подобный человек не мог пытаться присвоить себе научные заслуги других ученых. "Палачу довольно было мгновения, чтобы отрубить эту голову" – сказал известный математик Лагранж по поводу казни Лавуазье, – "но будет мало столетия, чтобы дать другую такую же..." В 1796 г. Лавуазье был посмертно реабилитирован.


2. Научный путь Антуана Лорен Лавуазье

Научную деятельность Лавуазье можно условно разделить на две части.
Первая часть характеризуется правильным истолкованием процессов обжигания, горения, дыхания. Этой часть научной деятельности Лавуазье можно трактовать как борьба против теории флогистонов.
Вторая часть научной деятельности касается реформы химии и включает в себя определение химического элемента и экспериментальное доказательство закона сохранения веществ.

2.1 Антуана Лорен Лавуазье – борец против теории флогистона

Первая теория научной химии – теория флогистона – в значительной степени основывалась на традиционных представлениях о составе веществ и об элементах как носителях определённых свойств. Тем не менее, именно она стала в XVIII веке главным условием и основной движущей силой развития учения об элементах и способствовала полному освобождению химии от алхимии. Именно во время почти столетнего существования флогистонной теории завершилось начатое Бойлем превращение алхимии в химию

. Флогистонная теория горения была создана для описания процессов обжига металлов, изучение которых являлось одной из важнейших задач химии конца XVIII века. Металлургия в это время столкнулась с двумя проблемами, разрешение которых было невозможно без проведения серьёзных научных исследований – большие потери при выплавке металлов и топливный кризис, вызванный почти полным уничтожением лесов в Европе.
Основой для теории флогистона послужили традиционные представления о горении как о разложении тела. Феноменологическая картина обжига металлов была хорошо известна: металл превращается в окалину, масса которой больше массы исходного металла. Так, Бирингуччо ещё в 1540 г. показал, что вес свинца увеличивается после прокаливания; кроме того, при горении имеет место выделение газообразных продуктов неизвестной природы. Целью химической теории стало рациональное объяснение этого феномена, которое можно было бы использовать для решения конкретных технических задач. Последнему условию не отвечали ни представления Аристотеля, ни алхимические взгляды на горение.


Суть теории флогистона:
1.  Существует материальная субстанция, содержащаяся во всех горючих телах – флогистон (от греческого φλογιστοζ – горючий).
2.  Горение представляет собой разложение тела с выделением флогистона, который необратимо рассеивается в воздухе. Вихреобразные движения флогистона, выделяющегося из горящего тела, и представляют собой видимый огонь. Извлекать флогистон из воздуха способны лишь растения.
3.  Флогистон всегда находится в сочетании с другими веществами и не может быть выделен в чистом виде; наиболее богаты флогистоном вещества, сгорающие без остатка.
4.  Флогистон обладает отрицательной массой.
Теория Шталя, подобно всем предшествующим, также исходила из представлений, будто свойства вещества определяются наличием в них особого носителя этих свойств. Положение флогистонной теории об отрицательной массе флогистона (значительно более позднее и признававшееся не всеми сторонниками теории) было призвано объяснить тот факт, что масса окалины (или всех продуктов горения, включая газообразные) больше массы обожжённого металла.
Процесс обжига металла в рамках теории флогистона можно отобразить следующим подобием химического уравнения:
Металл    =     Окалина   +   Флогистон
Для получения металла из окалины (или из руды), согласно теории, можно использовать любое тело, богатое флогистоном (т.е. сгорающее без остатка) – древесный или каменный уголь, жир, растительное масло и т.п.:
Окалина   +   Тело, богатое флогистоном    =     Металл
Теория Шталя, подобно всем предшествующим, также исходила из представлений, будто свойства вещества определяются наличием в них особого носителя этих свойств. Положение флогистонной теории об отрицательной массе флогистона (значительно более позднее и признававшееся не всеми сторонниками теории) было призвано объяснить тот факт, что масса окалины (или всех продуктов горения, включая газообразные) больше массы обожжённого металла.
Антуан Лоран Лавуазье, правильно оценил значение сделанного Шееле и Пристли открытия. В 1774 г. Лавуазье опубликовал трактат "Небольшие работы по физике и химии", где высказал предположение о том, что при горении происходит присоединение к телам части атмосферного воздуха. После того, как Пристли в 1774 г. посетил Париж и рассказал Лавуазье об открытии "дефлогистированного воздуха", Лавуазье повторил его опыты и в 1775 г. опубликовал работу "О природе вещества, соединяющегося с металлами при их прокаливании и увеличивающего их вес" При этом Лавуазье приписывал приоритет открытия кислорода себе.   Наконец, в 1777 г. Лавуазье сформулировал основные положения кислородной теории горения:
1.  Тела горят только в "чистом воздухе".
2.  "Чистый воздух" поглощается при горении, и увеличение массы сгоревшего тела равно уменьшению массы воздуха.
3.  Металлы при прокаливании превращаются в "земли". Сера или фосфор, соединяясь с "чистым воздухом", превращаются в кислоты.
Примечательно, что в своей работе "О горении вообще", излагая теорию, прямо противоположную теории флогистона, Лавуазье тем не менее отзывался о последней следующим образом: "Различные явления обжигания металлов и горения очень удачно объясняются гипотезой Шталя… но приходится допускать существование в горючих телах огненной материи".
Новая кислородная теория горения (термин кислород – oxygenium –  появился в 1877 г. в работе Лавуазье "Общее рассмотрение природы кислот и принципов их соединения") имела ряд существенных преимуществ по сравнению с флогистонной. Она более проста, чем флогистонная,  не содержала в себе "противоестественных" предположений о наличии у тел отрицательной массы, и, главное, не основывалась на существовании субстанций, не выделенных экспериментально. Вследствие этого кислородная теория горения довольно быстро получила широкое признание среди естествоиспытателей. В тоже время полемика между Лавуазье и флогистиками длилась ещё много лет.
Необходимо отметить, что в работах Лавуазье большое место отводилось эксперименту. Проводя опыты по испарению воды, он установил, что
после прекращения опыта оказалось, что в воде действительно появилась «земля», что означает соль. Однако повторное точное взвешивание сухого сосуда показало, что его масса уменьшилась, причем ровно настолько, сколько в нем образовалось твердого вещества. Таким образом, Лавуазье убедительно показал, откуда в воде появляется «земля» – она выщелачивается горячей водой из стекла; понятно, что при повышении температуры этот процесс идет значительно быстрее. В сильно упрощенном виде этот опыт и сейчас показывают на уроках естествознания в младших классах, выпаривая каплю водопроводной воды на стеклянной пластинке: сухой остаток показывает, что даже очень чистая с виду вода содержит небольшое количество солей. А термин «земля», как его понимали химики XVIII в., до сих пор сохранился в названии щелочноземельных и редкоземельных элементов. Самый важный вклад Лавуазье в науку – опровержение господствовавшей многие десятилетия теории флогистона и создание теории горения, основанной на опытных данных. В 1774 году он представил академии мемуар о прокаливании олова, в котором сформулировал и доказал свои взгляды на горение